prof. dr. bardo herzig, universität paderborn: wirkungen digitaler medien im unterricht
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Die digitalen Medien in Schule und Unterricht rücken mehr und mehr in den Fokus von Bildungspolitik, Praxis, Forschung, Verlagen und Unternehmen. Die Bertelsmann Stiftung hat am 01.07.2013 zum „Education Innovation Circle“ nach Berlin eingeladen, um in einer kleinen, interdisziplinär zusammengesetzten Runde über Digitalisierung in der Schule – Status Quo, Chancen und Herausforderungen in Deutschland zu diskutieren.TRANSCRIPT
Wirkungendigitaler Medienim Unterricht
: Prof. Dr. Bardo Herzig: Universität Paderborn
:: Education Innovation Circle: 30.06./01.07.2013, Berlin
Prof. Dr. Bardo Herzig I Education Innovation Circle 2013 I Berlin I 2 I
Leitfrage
Wie wirksam sind digitale Medien im Unterricht?Welche Schülergruppen profitieren am meisten?
Einordnung
Digitale Medien im Unterricht - Einflussfaktoren
Digitale Medien im Unterricht - Wirkungsebenen
Digitale Medien im Unterricht – Wer profitiert am meisten?
Konsequenzen und Herausforderungen
Digitale Medien im Unterricht - Metaanalysen
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Einordnung
Lernen mit (digitalen) Medien
Lernen über (digitale) Medien
Mediendidaktik
- Verbesserung von Lernergebnissen
- Unterstützung und Verbesserung von Unterrichtsprozessen
Medienerziehung
- Entwicklung und Förderung von Medienkompetenz
Tulodziecki/ Herzig/ Grafe (2010)
Herzig (2012)
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Interessenslagen (wer fragt warum nach Wirkungen digitaler Medien?)
Wissenschaft
Politik
Wirtschaft
Profession
wiss. Erkenntnisinteresse (lehr-/lerntheoretisch, didaktisch, ...)
bildungspolitisches Entscheidungsinteresse
ökonom. Verwertungsinteresse
Handlungsinteresse (Verbesserung schulischen Lernens, ...)
Akteur Interesse
Einordnung
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Digitale Medien im Unterricht
Einflussfaktoren
Lernende
Lehrperson
- Vorwissen- kognitive Ressourcen- Werthaltungen- sozio-kulturelle Bedingungen- ...
- fachwiss./ fachdidakt./ bildungswiss. Expertise- mediendidaktische Kompetenz- Professionsverständnis, Werthaltungen- ...
3
4
Unterrichts-prozesse
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Digitale Medien
- Ziele- Inhalte- didaktische Struktur- Sozialformen- Methoden- lerntheoret. Implikationen- ...
- Ziele- Inhalte- Darstellungsform- Ablaufstrukturen/ Interaktivität- Codierungsarten/ Modalitäten- Gestaltungstechniken- lerntheoret. Implikationen- ...
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Digitale Medien im Unterricht
Wirkungsebenen
Individuum (Lernerfolg)
Prozess (Unterrichtsqualität)
Organisation/ Institution(Infrastruktur, Personal,Innovationsklima, ...)
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Wirkungsebene Individuum
Videobeispiel: sofatutor
Einflüsse spezifischer Medieneigenschaften auf den Lernerfolg
1Einflussfaktor
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Wirkungsebene Individuum
… wenn Informationen als Text und Bild* präsentiert werden, als wenn sie nur als Text dargeboten werden.
… wenn Illustrationen zu einem Text als kommentierte Illustrationen dargeboten werden, als wenn die Illustrationen unkommentiert sind.
… wenn Informationen inText und Bild integriert sind, als wenn zunächst der Text und anschließend die Illustrationen präsentiert werden.
*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln. Levin/ Angley/ Carney (1987); Mayer (1997)
Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...
Einflüsse spezifischer Medieneigenschaften auf den Lernerfolg
1Einflussfaktor
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… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Bild* oder als Animation) präsentiert werden, als wenn sie nur visuell (als geschriebener Text und als Bild bzw. als Animation) dargeboten werden.
… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert werden, als wenn sie nur auditiv (als gesprochener Text) dargeboten werden.
… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert werden, als wenn die Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Anima- tion) nacheinander dargeboten werden.
*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln.
… wenn Informationen visuell (als geschriebener Text und als Animation) in räumlicher Nähe zueinander präsentiert werden, als wenn sie räumlich getrennt dargeboten werden.
Mayer (2001); Mayer/ Moreno (1998)
Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...
Wirkungsebene Individuum 1
Einflüsse spezifischer Medieneigenschaften auf den Lernerfolg
Einflussfaktor
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Zwischen verschiedenen Parametern der Nutzung digitaler Medien in Schule und Freizeit und schulischen Leistungen bestehen einzelne positive Korrelationen, z.B.:
hohe PISA-Testwerte Mathematikmittl. häusl. Nutzungsumfang von Internet,Computerspielen und Lernsoftware
hohe PISA-Testwerte Mathematik, Lesenhohe Selbsteinschätzung in Bezug auf computerbezogene Fähigkeiten OECD (2006a,b)
Wichtig: Diese Befunde lassen keine Aussagen über Kausalzusammenhänge zu.
Die Ergebnisse „verdeutlichen allerdings, dass ein solches positives Potenzial beimbisherigen Einsatz in der Schule nicht ausgeschöpft wurde und die Computernutzungzu Lehrzwecken vermutlich andere effektive Unterrichtsformen verdrängt hat. Indieser Hinsicht scheint es geboten, vor einem großflächigen Einsatz von Computernin Schulen eine effektive Einsatzmöglichkeit von Computern im Unterricht zu findenund deren Wirksamkeit ... zu verifizieren“.
Fuchs/ Wößmann (2005), S. 9
Einflüsse des Mediennutzungsverhaltens auf den Lernerfolg
Wirkungsebene Individuum Einflussfaktoren
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Wirkungsebene Individuum 21
Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf überfachliche Kompetenzen
Einflussfaktoren
Verschiedene Studien zeigen Effekte auf überfachliche Kompetenzen imZusammenhang mit Laptop-/ Notebook- oder Tablet-PC- Projekten bzw.Unterricht. In der Regel handelt es sich dabei um explorative (nichtrepräsentative) Studien.
höhere Motivation
stärkere Kooperation
steigende Medienkompetenz
Tutty/ White (2006); Koile/ Singer (2008); Schaumburg/ Issing (2002)
BITKOM (2011); Schaumburg/ Tschackert/ Blömeke (2007)
BITKOM (2011); Reinmann/ Häuptle (2006)
stärkere Selbststeuerung Schulz-Zander (2005)
Zusf.: Herzig/ Grafe 2006
höhere kognitive Komplexität Grafe (2008)
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Wirkungsebene Prozess 21Einflussfaktoren
Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf die Unterrichtskultur
Das innovative Potenzial digitaler Medien wird in der Regel nicht ausgeschöpft.
Unterrichtsveränderungdurch Laptopeinsatz
Schaumburg (2003)
keine Veränderung Veränderung
Typ 1:Subsumption unterlehrerzentrierten
Unterricht
Typ 2:Fokus auf Technik
und Medienkompetenz
Typ 3:Curricular-inhaltlicher Fokus
Typ 4:Didaktisch-
methodischer Fokus
Typ 5:Konstruktivistische Integration
eherlehrerzentriert
eherschülerzentriert
Unterrichtsstilim laptopfreien
Unterricht
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Blömeke/ Müller/ Eichler (2005)Innovationen erfordern die Veränderung von traditionellen Unterrichtsskripts.
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Wirkungsebene Institution 21Einflussfaktoren
Einflüsse digitaler Medien auf die Schule(ntwicklung)
Digitale Medien können eine katalytischeFunktion in Schulentwicklungsprozessenübernehmen
Herzig/ Grafe (2010)
Schulentwicklungsprozesse sind ohneBerücksichtigung des medialen Wandelsnicht denkbar Herzig/ Aßmann/ Grafe (2010)
Herzig/ Aßmann (2012)
Unterstützung durchdie Schulleitung
Fort-/ Weiterbildung(medienpäd. Kompetenz)
pädagog. ausgerichtetesIT-Management
Unterstützungssysteme/Kooperationsstrukturen(gemeins. Unterrichts-
entwicklung/ -reflexion, ...)
Kooperation mitexternen Partnern
gemeinsam entwickelteund geteilte Visionen
(Medienkonzept/ -programm)
Bedingungenerfolgreicher
Medienintegration
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Metaanalysen
Zusammenfassende Ergebnisse
Zwingenberger (2009)
Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.30) multimedialen Lernmaterials,wobei folgende Variablen relevant sind:- Programmtyp/ Form des multimedialen Lernmaterials- Lernmittel der Vergleichsgruppe- Dauer der Intervention
- Einsatzart des Lernmaterials- Art des vermittelten Wissens- Messinstrumente der Zielerreichung
Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.37) von computer assisted instruction,wobei folgende Variablen relevant sind:
- Lehrerfortbildung- Eröffnung vielfältiger Lernmöglichkeiten- Selbstkontrolle des Lernens- Verbesserung von Peer-Lernen- Verbesserung von Feedback
Hattie (2009)
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Metaanalysen
Zusammenfassende Ergebnisse
Metastudien zeigen unterschiedliche Wirksamkeit in Bezug auf verschiedenemedienbezogene Lernarrangements:
Hattie (2009)
- web-based learning (d ≈ 0.18) - interactive video methods (d ≈ 0.52) - visual/ audiovisual methods (d ≈ 0.22) - simulations (d ≈ 0.33) - programmed instruction (d ≈ 0.24)
Metastudien zeigen, dass digitale Medien dann effektiver sind, wenn sie den Lernprozess/ Unterrichtunterstützen im Vergleich zur direkten Instruktion durch digitale Medien (z.B. CBI)
- direct instruction (d ≈ 0.31) - support instruction (d ≈ 0.42) Tamim et al. (2011)
Aber: Auch Metastudien sind mit verschiedenen methodischen Problemen behaftet und haben begrenzte Aussagekraft.
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Digitale Medien im Unterricht
Welche Schülergruppen profitieren am meisten?
Vorwissen (thematisch, medienbezogen)
Weidenmann (1993); Büchter/ Preussler/ Schulz-Zander/ Heerdegen-Schickhaus (2003)Conradty (2011)
Unterschiede zwischen SchülerInnen beim Lernen mit digitalen Medienlassen sich durch folgende Faktoren erklären:
medienspezifische Einstellungen (mental effort)
Selbststeuerung/ Lernstrategien
Motivation/ Interesse
„If the student, either because of his family,peer group or school, has a good wealth of cultural and social capital, this will enable thestudent to benefit from computer use in a waythat increases the educational performance.“
OECD (2009), S. 5
Bildungssoziologische Kategorien (Schichtzugehörigkeit, ...) sind keine direkt erklärende Variable!
Entsprechende Zusammenhänge sind indirekt, d.h. ein Kind profitiert nicht weniger, weil es zu einer besonderenSchicht gehört, sondern weil der kognitive Anregungsgehalt, der Bildungsstand der Eltern, die Bildungserwartungenusw. in sozial niedrigeren Schichten niedriger sind.
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Digitale Medien im Unterricht
Welche Schülergruppen profitieren am meisten?
Beispiel: Deutsch Lernprogramm Alfons
König (2004)
Typ: Übungs-/ Testprogramm (drill & practice)
Effekte in einem problemlösenden Unterricht mitÜbungsfunktion: höhere Motivation zum Üben, höchsteGewinne bei SchülerInnen mit niedriger Rechtschreibleistung(Einzeleffekte des Programms nicht isolierbar)
Aber: Programm zum selbstständigen Lernen ungeeignetVgl. auch Köller (2012)
Behavioristisch ausgerichtete Programme werdengerade von lernschwächeren SchülerInnen bevorzugt.Zur Entwicklung von anspruchsvollen Kompetenzensind diese Programme aber begrenzt.
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Digitale Medien im Unterricht
Welche Schülergruppen profitieren am meisten?
DigitalesMedienangebot
Lernziele
Kognitive,metakognitive
und volitionale Ressourcen
Unterschiedliche digitale Medienangeboteerfordern unterschiedliche Lernvoraus-setzungen in Bezug auf themen- undmedienbezogenes Vorwissen und Selbstregulationsfähigkeiten.In Bezug auf Individualisierung spielendiese Aspekte eine bedeutende Rolle.
Übungs-/ Test-software
Tutorielle Systeme/Lernumgebungen
Simulationen
Datenbanken
Tools
Frei
heits
grad
e de
s Ang
ebot
s/An
ford
erun
gsge
halt
Wissen
Verstehen
Analysieren
Anwenden
Gestalten
Beurteilen
Kogn
itive
Anf
orde
rung
en d
er L
ernz
iele
Selbst-regulations-fähigkeiten
Gra
d de
r Sel
bsts
teue
rung
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Digitale Medien im Unterricht
Konsequenzen und Herausforderungen
Wirkungen digitaler Medien sind nicht isoliert, sondern nur in systemischenZusammenhängen zu diskutieren.
Es gibt vielfältige Evidenz für die Wirkung digitaler Medien in Lehr-Lernprozessen,aber im Sinne einer gestaltungsorientierten Bildungsforschung zur Verbesserung schulischer Praxis bleibt empirische Forschung eine Daueraufgabe.
Wirkungen digitaler Medien im Unterricht sollten stärker unter folgenden Prämissenuntersucht werden:- Verbindung von Praxis und Wissenschaft (sog. designorientierte Entwicklung(sforschung))
- kürzere Forschungszyklen, da Innovationstransfer sonst zu langwierig
- Einbindung der in informellen Kontexten erworbenen medienbezogenen Kompetenzen und medienbezogenen Alltagspraktiken
Eine besondere Problematik stellen die Entwicklung qualitativ hochwertiger (Lern-)Softwareund praktikable Geschäftsmodelle dar.
Tulodziecki/ Grafe/ Herzig (2013)
Prof. Dr. Bardo Herzig I Education Innovation Circle 2013 I Berlin I 20 I
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ...
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Literatur
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Literatur
Prof. Dr. Bardo Herzig I Education Innovation Circle 2013 I Berlin I 23 I
Literatur