Versuchsprotokoll mit gestuften Hilfen
H5P-Lernaufgabe zur Erstellung eines Versuchsprotokoll in Natur und Technik oder Chemie
Studien zum Thema
In diesem Beitrag werden Ergebnisse ausgewählter Metaanalysen zusammengefasst. Dabei wird aufgezeigt, welche positiven Effekte digitaler Medien im Zusammenhang mit selbstgesteuertem Lernen sowie mit dem adaptiven Einsatz von Lernsoftware wissenschaftlich belegt sind.
- Studien zum selbstgesteuerten Lernen Vorstellung zweier Metaanalysen
- Studien zu Lernsoftware Adaptive Lernsoftware, Selbststeuerung vs. Fremdsteuerung bei Lernprogrammen
Studien zum selbstgesteuerten Lernen
Metaanalyse von Dent & Koenka (2016)
Auf Basis ihrer Beobachtungen schlussfolgern die Autorinnen, dass es nicht (nur) entscheidend ist, wie häufig die Schülerinnen und Schüler kognitive und metakognitive Strategien zum Lernen nutzen (Quantität), sondern insbesondere auch welche Strategien auf welche Weise eingesetzt werden (Qualität).
In der bedeutenden Metaanalyse The relation between self-regulated learning and academic achievement across childhood and adolescence untersuchten Dent & Koenka (2016) den Einfluss von selbstreguliertem Lernen auf den Lernerfolg. Dabei wurden über 100 Studien in die Analyse mit einbezogen und sowohl metakognitive als auch kognitive Strategien des selbstregulierten Lernens analysiert.
Metakognitive und kognitive Strategien
Beide Strategien haben einen kleinen signifikant positiven Einfluss auf den Lernerfolg bei Lernenden aller Altersstufen. Die größten Effekte bei metakognitiven Strategien zeigte das „Planen” (r = 0,30), bei den kognitiven Strategien das „Herausarbeiten zentraler Ideen” (r = 0,31). Im Gegensatz zu den kognitiven Strategien entwickeln sich metakognitive Strategien über die Jahre hinweg nicht linear weiter.
Fazit
Lernende erzielen bessere Ergebnisse durch aktives Steuern des Lernens.
Lernende planen ihr Lernen besser durch metakognitive Strategien und gleichen dadurch bei der Aufgabenbearbeitung den aktuellen Lernstand immer wieder mit dem Ziel ab.
Lernende verarbeiten durch kognitive Strategien die Inhalte tiefergehender und verstehen sie besser.
Oberflächliche Strategien wie beispielsweise Auswendiglernen können sich sogar negativ auf den Lernerfolg auswirken.
Metaanalyse von Donker & Kollegen (2014)
Die Befunde der Metaanalyse sind sehr bedeutsam, weil sie bisherige Befunde bestätigt und die Aspekte selbstregulierten Lernens genauer berücksichtigt. Es konnte erstmals gezeigt werden, dass die Instruktion in selbstreguliertem Lernen allen Schülerinnen und Schülern zu Gute kommt.
In der Metaanalyse Effectiveness of learning strategy instruction on academic performance: A met-analysis von Donker & Kollegen (2014) werden verschiedene Instruktionen zur Schulung des selbstregulierten Lernens auf die Auswirkungen auf den Lernerfolg untersucht. Demnach hat die Instruktion von Selbstreguliertem Lernen einen mittelgroßen positiven Effekt von g = 0,66. Bei den Schreibkompetenzen (g = 1,25) und den Naturwissenschaften (g = 0,73) sind die Effekte noch größer.
Die untersuchten Subkategorien, wie zum Beispiel Planung, Selbstwirksamkeit oder Evaluation zeigen ebenfalls positive Effekte auf den Lernerfolg. Geeignete Lernstrategien stellen beispielsweise das Planen des Lernprozesses und das Setzen von Zielen dar.
Zwischen den Schülergruppen konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Das bedeutet, dass die Ergebnisse beispielswiese unabhängig vom soziökonomischen Hintergrund der Schüler bei allen wirksam sind.
Empfehlungen
Da sich alle untersuchten Strategien als wirksam erwiesen haben, sollten Lehrkräfte ihren Schülerinnen und Schülern unterschiedliche Strategien vermitteln. Um je nach Kontextbedingungen die wirksamste Strategie anwenden zu können, ist es sinnvoll, den Lernenden auch metakognitives Wissen über selbstreguliertes Lernen zu vermitteln, sodass sie sich selbst für die geeignetste Strategie entscheiden können.
Zudem kann durch individuelles Feedback an die Schülerinnen und Schüler auch das persönliche Bewusstsein für die eigenen Fähigkeiten gefördert werden. Letztlich bietet das selbstregulierte Lernen den Lernenden die meisten Vorteile, wenn diese möglichst früh damit starten und eine breit angelegte und langfristige Instruktion dazu erhalten.
Forschungsergebnisse zeigen, dass Lernende Anleitung bei der Fähigkeit benötigen, selbstreguliert zu lernen. Zwischen selbstreguliertem Lernen und Lernerfolg konnte eine Korrelation festgestellt werden.
Begriff
Selbstgesteuertes Lernen und planvolles Handeln zeigt sich in folgenden Aspekten:
Zielsetzung
Wahl der Lernstrategie
Evaluation des Lernprozesses
Quellen
Wiesbeck, A. B., Knogler, M. & CHU Research Group (2017). Selbstreguliertes Lernen und Lernerfolg bei SchülerInnen: Gibt es einen Zusammenhang? www.clearinghouse-unterricht.de, Kurzreview 10.
Wiesbeck, A.B., Hetmanek, A. & CHU Research Group (2018). Selbstreguliertes Lernen unterrichten: Eine Möglichkeit, den Lernerfolg zu fördern? www.clearinghouse-unterricht.de, Kurzreview 14.
Kurzreviews von Metastudien sind im Clearing House Unterricht der TU München zu finden:
Studien zu Lernsoftware
Adaptive Lernsoftware
Die Metaanalyse von Gerard et al. (2015) zeigt, dass sich Schülerinnen und Schüler in vielfältiger Weise voneinander unterscheiden. Sie benötigen daher auch unterschiedliche Unterstützung, um gute Lernerfolge zu erzielen.
In der Metaanalyse Automated adaptive guidance for K-12 education von Gerard et al. (2015) wurde die Unterstützung adaptiver Lernsoftware im Unterricht untersucht. In der Studie konnte gezeigt werden, dass es kleine signifikante positive Effekte (g = 0,34) bei adaptiver Lernsoftware gibt. Dieser Effekt zeigt sich unabhängig von der Art der Vergleichsbedingung der Kontrollgruppe.
In einer weiteren Fragestellung konnte gezeigt werden, dass bei adaptiver Lernsoftware es außerdem einen kleinen signifikanten positiven Gesamteffekt gibt, wenn unterstützende Hinweise zu selbstreguliertem Lernen angeboten werden. Diese Effekte kommen besonders bei komplexen Aufgaben, wie dem Erstellen von Concept Maps oder Diagrammen zum Tragen. Der Effekt zeigte sich ausschließlich bei Schülerinnen und Schülern mit geringem oder mittlerem Vorwissen.
Fazit
Wie die Metaanalyse zeigt, kann adaptive Lernsoftware die Unterstützung von Lernenden mit unterschiedlichen Voraussetzungen effektiv übernehmen und gleichzeitig Lehrende entlasten. Besonders Schülerinnen und Schüler mit weniger Vorwissen profitieren von adaptiver Lernsoftware, da sie einen höheren Unterstützungsbedarf haben.
Darüber hinaus bietet diese Art von Lernsoftware auch bei komplexeren Aufgaben Vorteile, da sie das tiefere Verständnis von Sachverhalten besonders fördern kann. Letztlich profitieren so alle Beteiligten davon, da die Lehrkraft durch den Gebrauch der Software mehr Freiraum gewinnt, um Einzelne intensiver zu betreuen, während die Mitschülerinnen und Mitschüler zeitgleich im eigenen Tempo weiterarbeiten.
Selbststeuerung vs. Fremdsteuerung bei Lernprogrammen
In Lernsettings mit digitalen Medien gibt es zwei Arten eingesetzter Software: Lernergesteuerte Software und programmgesteuerte Software. Es konnte gezeigt werden, dass es nur einen sehr kleinen und nicht signifikanten Effekt bei der Lernsoftwaresteuerung gibt. Daraus lässt sich also keine bevorzugte Methode ableiten, die starken Einfluss auf den Lernerfolg hat.
Fazit
Im Vergleich zur älteren Metaanalyse (Niemiec et al., 1996) zeigen die aktuellen Ergebnisse der Metanalyse, dass die technische Entwicklung nicht entscheidend für die Effektivität einer Lernsoftware ist. Eine programmgesteuerte Software kann – unabhängig von den Theorien zum selbstgesteuerten Lernen – zu denselben Ergebnissen führen wie eine lernergesteuerte Software, sofern diese auf bestimmte Lehr-Lern-Prinzipien aufbaut und effektiv designt ist.
Die Studie von Kopcha und Sullivan (2008) zeigt, dass weitere Faktoren für die Effektivität von Lernsoftware entscheidend sein können. So kann ein unterschiedliches Vorwissen der Lernenden, aber auch die bevorzugte Art der Lernsoftware-Steuerung den Lernerfolg beeinflussen.
Um die komplexen Zusammenhänge von individuellen Eigenschaften der Lernenden (z.B. Einstellungen, Vorwissen) und Designmerkmalen der Lernsoftware (Art der Lernsteuerung) aufklären zu können, sind weitere Studien in diesem Forschungsbereich nötig.
Begriffe
Lernergesteuerte Software:
Lernende nehmen selbst Einfluss auf die Aufgabenstellung, indem sie z. B. die Aufgabenreihung, Art und Anzahl der Übungsaufgaben oder die Bearbeitungszeit ändern können.
Programmgesteuerte Software:
Lernende erfahren hinsichtlich der Merkmale wie Aufgabenanzahl oder Reihenfolge der Bearbeitung der Aufgaben eine Fremdsteuerung.
Quellen
Hetmanek, A., Mok, S.Y. & CHU Research Group. (2017). Ist Lernsoftware wirklich effektiver, wenn SchülerInnen den Lernprozess selbst in die Hand nehmen? www.clearinghouse-unterricht.de, Kurzreview 8.
Knogler, M., Hetmanek, A., & CHU Research Group (2018). Adaptive Lernsoftware: Ein wirksames Mittel im Umgang mit Schülerdiversität? www.clearinghouse-unterricht.de, Kurzreview 21.
Kopcha, T. J., & Sullivan, H. (2008). Learner preferences and prior knowledge in learner-controlled computer-based instruction. Educational Technology Research and Development, 56(3), 265–286.
Niemiec, R. P., Sikorski, C., & Walberg, H. J. (1996). Learner-control effects: A review of reviews and a meta-analysis. Journal of Educational Computing Research, 15, 157–174.
Kurzreviews von Metastudien sind im Clearing House Unterricht der TU München zu finden:
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