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Gelingensbedingungen für das fachliche Lernen mit digitalen Medien

Salome Wagner und Iris Backfisch
Definition von Gelingensbedingungen für das fachliche Lernen mit digitalen Medien- worum geht’s?

Beim Lernen mit digitalen Medien werden digitale Anwendungen (d.h., verschiedene Hard- und Softwares) dazu eingesetzt, das fachliche Lernen zu fördern. Digitale Medien können im Fachunterricht eingesetzt werden, um die Unterrichtsqualität zu erhöhen und beispielsweise Schülerinnen und Schüler dazu anzuregen, sich aktiv mit dem Unterrichtsstoff auseinanderzusetzen. Diese aktive Auseinandersetzung kann durch gezielte Unterstützungsmaßnahmen, wie individuelle Nachfragen und Feedback, erhöht werden. Zudem können digitale Medien dazu genutzt werden, um den Unterrichtsfluss zu gewährleisten und Störungen zu vermeiden. Digitale Medien im Unterricht effektiv einzusetzen, ist jedoch nicht trivial und es sollten einige grundsätzliche Rahmenbedingungen beachtet werden.
Funktionen für das Lernen  - was wird ermöglicht / unterstützt?
Digitale Medien im Fachunterricht können als digitales Werkzeug dienen, um Lehr- und Lernprozesse gezielt zu fördern. Dabei können digitale Anwendungen unterschiedliche Rollen einnehmen.
Diese Rollen sind in verschiedenen hierarchischen Modellen, wie dem SAMR-Modell zusammengefasst (Akronym für Substitution/Ersetzung (Stufe 1), Augmentation/Erweiterung (Stufe 2), Modification/Änderung (Stufe 3), Redefinition/Neugestaltung (Stufe 4); Puentedura, 2006). Nach diesem Modell können digitale Medien als Ersatz für herkömmliche Methoden genutzt werden, wie beispielsweise  das Lesen eines PDF-Dokuments statt eines Buches (Stufe 1). Allerdings ist in diesem Fall kaum zu erwarten, dass digitale Medien einen didaktischen Mehrwert haben, da der eigentliche Lernprozess hier unverändert bleibt oder vielleicht sogar beeinträchtigt wird (vgl. Lesen und Schreiben am Bildschirm).
 
In der zweiten und dritten Stufe des Modells, der Erweiterung und Änderung, werden digitale Medien dazu genutzt, um herkömmliche Methoden mit einer funktionalen Erweiterung anzureichern. Damit bleiben die eigentlichen Lehr- und Lernprozesse die gleichen wie beim analogen Unterrichten, laufen aber effizienter ab. Das kann bedeuten, dass die Lehrperson Zeit spart, indem beispielsweise die Arbeitsblätter digital verteilt und eingesammelt werden. Zudem kann eine Erweiterung der Funktionalität die Lehr- und Lernprozesse unterstützen, zum Beispiel indem ein Lerntext mit Hyperlinks angereichert wird, die bei Bedarf nach mehr Hintergrundinformationen aufgerufen werden können. Darüber hinaus können digitale Medien im Fachunterricht in der vierten Stufe des SAMR-Modells dazu genutzt werden, um neuartige Lehr- und Lernprozesse zu ermöglichen. Dies umfasst eine funktionale Neugestaltung herkömmlicher Unterrichtspraktiken. Eine Neugestaltung von Fachunterricht mithilfe von innovativen digitalen Anwendungen kann zum Beispiel durch die Nutzung von virtuellen Simulationen von Naturphänomenen im naturwissenschaftlichen Unterricht oder Simulationen von geschichtlichen Ereignissen in den Gesellschaftswissenschaften ermöglicht werden. Dabei ist jedoch stets zu beachten, dass bei all diesen digitalen Anwendungen das fachliche Lernen im Vordergrund stehen und die Nutzung digitaler Medien im Einklang mit der didaktisch-methodischen Gestaltung sein sollte. Es gilt also immer das Primat der Pädagogik.

In dem Abschnitt “didaktische Verfahren mit digitalen Medien” werden solche Einsatzmöglichkeiten digitaler Medien diskutiert, die mindestens eine Erweiterung bestehender Lehr-Lernmöglichkeiten ermöglichen, wenn bestimmte Randbedingungen bei der Umsetzung berücksichtigt werden.
 
Gelingensbedingungen für das erfolgreiche Lernen - wann funktioniert’s und wann nicht?

Damit Lernen mit digitalen Medien erfolgreich stattfinden kann, muss eine Passung zwischen den kognitiven Merkmalen der Schülerinnen und Schüler, ihrem fachlichen und technischen Vorwissen und dem eingesetzten digitalen Medium gegeben sein. So ist häufig insbesondere bei vorgegebenen digitalen Anwendungen, wie virtuellen Simulationen, die Gefahr gegeben, dass die Schülerinnen und Schüler von zu viel detaillierten Zusatzinformationen abgelenkt werden.
 
Zudem müssen die Schülerinnen und Schüler in der Lage sein, digitale Anwendungen zu bedienen und sich gleichzeitig auf die fachlichen Inhalte zu konzentrieren. Dies kann zum einen durch eine altersgerechte Auswahl der Anwendungen (Zielgruppenorientierung) erfolgen als auch zum anderen durch eine gezielte Einführung in den Funktionsumfang der Anwendung bevor mit dem fachlichen Lernen begonnen wird. Hier ist es besonders ratsam, dass sich mehrere Lehrpersonen, am besten schulweit, auf einzelne digitale Anwendungen beschränken und beispielsweise Erklärvideos in den verschiedenen Fächern immer mit der gleichen Anwendung erstellt werden. Schließlich muss sichergestellt sein, dass die notwendigen fachlichen Kenntnisse vorliegen und das digitale Lernmaterial an den Kenntnisstand der Schülerinnen und Schüler anschließt, damit sich die Schülerinnen und Schüler die neuen digitalen Inhalte erschließen können, indem sie diese mit ihrem Vorwissen verknüpfen können.

Neben diesen grundsätzlichen Überlegungen bei der Auswahl digitaler Anwendungen ist es entscheidend, darauf zu achten, dass die jeweilige Anwendung gezielt die gewünschten kognitiven Prozesse bei Schülerinnen und Schülern fördert (z. B. Wiederholung von Inhalten, Erarbeiten neuer Inhalte, Entdecken von Zusammenhängen). Dafür ist die grundlegende Annahme der Theorie der kognitiven Belastung zu beachten: Die Kapazität des für die Informationsverarbeitung und -manipulation zuständige menschliche Arbeitsgedächtnis ist begrenzt. Daher sollten digitale Anwendungen und Lernmaterialien so gestaltet werden, dass Lernende während der Bearbeitung und Nutzung der digitalen Anwendungen nicht durch unnötige Informationen und Bedienmöglichkeiten abgelenkt oder überfordert werden. Diese Überforderung (cognitive overload) kann einerseits durch eine zu komplexe Darstellung (z. B. durch umfangreiche Erklärungen als Untertitel in einem Video, so dass gleichzeitig gelesen und das Video verfolgt werden muss) oder durch zu viel Inhalt zur gleichen Zeit erfolgen.
  
Damit die Schülerinnen und Schüler gezielt die fachlichen Inhalte verarbeiten können, sollte die Komplexität von Aufgaben und digitalen Anwendungen so gewählt werden, dass diese die kognitive Verarbeitung nicht überanspruchen. Beim Betrachten einer Grafik ist es beispielsweise hilfreich, wenn gleichzeitig eine Erzählerstimme die wesentliche Elemente der Grafik erläutert, so dass die visuelle Aufmerksamkeit nicht zwischen einem geschriebenen Text und der Grafik geteilt werden muss. Bei der Auswahl  digitaler Anwendungen sollte darauf geachtet werden, dass die Inhalte einfach und übersichtlich dargestellt und angeordnet sind. Es ist beispielsweise sinnvoll, längere Texte  in Kapitel und Absätze einzuteilen, nur mit sinnvollen und inhaltlich passenden Bildern & Grafiken zu ergänzen, wichtige Aspekte hervorzuheben, zusammenhängende Elemente räumlich und zeitlich nah beieinander anzuordnen und Beispiele zu nennen. Zudem sollten die zu vermittelnden Inhalte in jeglicher Hinsicht an das Vorwissen und die Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler angepasst sein, d.h. passend zum inhaltlichen und technischen Vorwissen, zur Lebenswelt & dem Interesse, dem sprachlichen Niveau und den kognitiven Fähigkeiten der Altersgruppe der Schülerinnen und Schüler gewählt werden. Eine Checkliste für eine lernförderliche Gestaltung digitaler (und analoger) Inhalte findet sich hier.
Literatur - Evidenz

Hessel, S. (2008). Lernen mit Medien. In H. M. Niegemann, S. Domagk, S. Hessel, A. Hein, M. Hupfer & A. Zobe (Hrsg.), Kompendium multimediales Lernen (S. 41–64). Springer-Verlag.

Nerdel, C. (2017). Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht. In C. Nerdel (Hrsg.), Grundlagen der Naturwissenschaftsdidaktik (S. 189-212). Springer Spektrum.

Stürmer, K. & Lachner, A. (2017). Unterrichten mit digitalen Medien. In K. Scheiter & T. Riecke-Baulecke (Hrsg.), Lehren und Lernen mit digitalen Medien (Bd. 164, S. 82–95). Oldenbourg.

Puentedura, R. (2006). Transformation, technology, and education [Blog post]. Retrieved from http://hippasus.com/resources/tte/.
Zitiervorschlag:
Wagner, S. & Backfisch, I. (2020, April). Gelingensbedingungen für das fachliche Lernen mit digitalen Medien. In Digitalisierung in der Lehrerbildung Tübingen (TüDiLB) (Hrsg.), Evidenzbasierte Hinweise zum Einsatz digitaler Medien im Lehr-Lernkontext.
Inhaltlich aktualisiert am 18.05.2020

Zuletzt geändert: 19. Mai 2020, 11:29, [i.backfisch]