Modellierung der Wirkung von Authentizität und wahrgenommener Komplexität auf das situationale Interesse, das Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten und kognitive Lernergebnisse im Kontext magnetischer Elastomere

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bianca Watzka
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511114185

Dieses Teilprojekt untersucht den Einfluss von Authentizität auf das Interesse im Kontext strukturierter magnetischer Elastomere und berücksichtigt dabei die Wechselwirkung zwischen objektiver Komplexität und subjektiv wahrgenommener kognitiver Belastung. Authentizität, definiert als Grad der realitätsnahen Abbildung von Kontexten, wurde als entscheidender Faktor zur Förderung von Interesse anerkannt. Die Mechanismen, durch die Authentizität das Interesse beeinflusst, insbesondere unter Berücksichtigung der Rolle von Komplexität und kognitiver Belastung, sind jedoch noch unzureichend erforscht. Um diese Forschungslücke zu schließen, wird ein erweitertes theoretisches Rahmenwerk entwickelt, das bestehende Modelle des Interesses, die Theorie der kognitiven Belastung und Authentizität integriert. Dieses Rahmenwerk leitet die Gestaltung empirischer Studien, um kausale Zusammenhänge zwischen Authentizität, Komplexität, Interesse und kognitiven Lernergebnissen zu untersuchen. Dabei liegt der Fokus auf der Verwendung von Originalvisualisierungen und didaktisch elementarisierten Modellexperimenten, die gemeinsam in den Arbeitsgruppen der Forschungsgruppe bereitgestellt werden. Der Mixed-Methods-Ansatz umfasst quantitative Erhebungen mittels Fragebögen und Eye-Tracking-Verfahren sowie qualitative Interviews. Die Teilnehmenden werden aus der Oberstufe rekrutiert und führen wissenschaftliche Aktivitäten mit magnetischen Elastomeren an der OVGU Magdeburg und der TU Dresden durch. Eye-Tracking-Daten einer kleineren Stichprobe werden erfasst, um die kognitive Verarbeitung und Komplexität des Lernmaterials zu untersuchen. Statistische Analysen der Pupillengröße und der Sakkaden liefern Einblicke in die kognitive Belastung und Informationsverarbeitung während des Lernens. Die Datenanalyse umfasst statistische Methoden wie Strukturgleichungsmodellierung, hierarchische Regression und Verteilungsschätzungen der Blickdaten. Dadurch werden die Wechselwirkungen zwischen Authentizität, Komplexität, Interesse und kognitiver Verarbeitung untersucht und die Wahrnehmung von Komplexität durch Eye-Tracking-Daten gestützt. Qualitative Interviewdaten werden thematisch analysiert, um ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse und Mechanismen zu liefern. Die erwarteten Ergebnisse dieses Projekts umfassen ein verfeinertes Verständnis dafür, wie Authentizität das Interesse beeinflusst, unter Berücksichtigung von Komplexität und subjektiv wahrgenommener kognitiver Belastung. Die Ergebnisse tragen zur Entwicklung evidenzbasierter Strategien zur Gestaltung authentischer Lernumgebungen bei, die Interesse fördern, die kognitive Verarbeitung optimieren und die kognitiven Lernergebnisse verbessern. Diese Erkenntnisse werden auch die Outreach-Aktivitäten der Forschungsgruppe unterstützen. Dadurch soll die Zugänglichkeit der Forschungsergebnisse erhöht und das Interesse an naturwissenschaftlichen Tätigkeiten gefördert werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5599: Vom Herstellungsprozess strukturierter magnetischer Elastomere zum makroskopischen Materialverhalten
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Bernhard Ertl; Dr. Tobias Schüttler