Promotionsthema

Förderung des Übergangs vom angeleiteten zum selbstständigen Problemlösen in der Physik durch automatisch an Lernfortschritte angepasste Lernressourcen

Leitung: Prof. Dr. Gunnar Friege und Dr. Anett Hoppe

Die Anwendung von Wissen in komplexen Situation ist für viele Schüler*innen schwierig, wie u.a. auch die large-scale assessment Studien TIMSS und PISA für Deutschland gezeigt haben. Eine bereits intensiv und in vielen Teilgebieten beforschte und wirkungsvolle Methode die Anwendung von Wissen zu lernen ist der Einsatz von Beispielaufgaben (worked-out examples) im Unterricht (z.B. Chi et al., 1989, Renkl, 2011). Eine Beispielaufgabe besteht aus einer Aufgabenstellung, einer Ausarbeitung der Lösungsschritte und der Lösung selbst. Mit Beispielaufgabensequenzen, in denen die Art (Umfang, Güte) der Ausarbeitung der Lösungsschritte an den Lernstand der Lernenden angepasst wird, kann so ein Übergang vom angeleiteten zum selbstständigen Problemlösen erreicht werden. Lernförderlich ist es, wenn sich die Lernenden die Lösungsschritte „selbsterklären“.

Im Promotionsprojekt wird untersucht, welche Arten des Feedbacks diesen weitgehend selbstgesteuerten Lernprozess bestmöglich unterstützen und wie eine Anpassung der Beispielaufgaben an die individuellen Bedingungen des Lernenden gelingen kann. Hierbei sollen Effekte wie die “Verstehensillusion” bei Anfängern vermieden werden, und erfolgreiche Vorgehensweisen, wie das “Antizipieren von Lösungsschritten” bei leistungsstärkeren Lernenden (Expert*innen) gefördert werden. Learning-Analytics-Methoden werden für ihre Nutzung zur Individualisierung von Beispielaufgaben(sequenzen) und Feedback untersucht und ggf. adaptiert und ihre Anwendung im Rahmen einer Interventionsstudie im Fach Physik getestet. 

Literatur

Chi; M.I.T., Bassok, M., Lewis, M., Reimann, P. & Glaser, R. (1989). Self-explanations. How students study and use examples in learning to solve problems. Cognitive Sciene, 13, 2, 145 – 182.

Renkl, A. (2011). Instruction based on Examples. In: Mayer, R.E. & Alexander, P.A.(Hrsg.). Handbook of research in learning and instruction. New York: Routledge.