Evaluation einer interaktiven und konfliktinduzierenden Lernsoftware im Fach Mathematik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Theoretische Grundlage dieser Studie waren konstruktivistische Ideen, denen zufolge einsichtiges Lernen nur dann erfolgt, wenn der Lernende beim Versuch, eine neue Aufgabe zu lösen, erkennt, dass seine bisher eingesetzten Lösungsstrategien nicht weiter helfen, und er selbständig einen neuen (erweiterten) Weg findet, der zur Lösung führt. Folgende Fragestellungen sollten geklärt werden: a) Kann mittels Induzierung kognitiver Konflikte durch ein interaktives Lernprogramm die Problemlösefähigkeit bei Mathematikaufgaben verbessert werden? b) Lassen sich Persönlichkeitsmerkmale isolieren, welche die produktive Nutzung eines kognitiven Konflikts erleichtern? In einem Vorversuch wurde nachgewiesen (Einzeltestversuch, Inhaltsanalyse von Protokollen „Lauten Denkens", Versuchs- und Kontrollgruppe je 13 Schüler), dass das eingesetzte interaktive Lernprogramm zu Trigonometrie Aufgaben signifikant mehr kognitive Konflikte erzeugt als ein konventionelles (nicht interaktiv, kein gestuftes Hilfssystem), und dass das im Programm integrierte, gestuften Unterstützungssystem zur produktiven Nutzung der Konflikte beiträgt. In der Hauptuntersuchung wurden 101 Realschüler der 10. Klasse nach dem Zufall auf drei Gruppen verteilt. 33 Schüler der Versuchsgruppe l lernten mit dem im Vorversuch erprobten Lernprogramm, 33 Schüler der Versuchsgruppe 2 lernten mit einem ebenfalls interaktiven Programm plus integriertem Hilfssystem, das aber aufgrund eines Hinweises die Entstehung eines kognitiven Konflikts unwahrscheinlich machte, und 32 Schüler der Kontrollgruppe lernten mit einem konventionellem Programm. Unmittelbar nach der Lernphase waren die Schüler der Versuchsgruppe l den anderen beiden Gruppen in einem Leistungstest (allerdings nicht signifikant) überlegen. Es zeigte sich eine signifikante Interaktion zwischen Vorwissen und Leistung. Nur die guten Schüler profitierten von dem konfliktinduzierenden Programm. Im Follow-up, 6 Wochen später, trat kein Interaktionseffekt auf, Versuchsgruppe l war den anderen beiden Gruppen signifikant überlegen. Das Ergebnis wird wie folgt interpretiert: Der Einsatz von Lernprogrammen im Mathematikunterricht kann die Problemlösefähigkeit von Schülern im Mathematikunterricht durch die Induktion kognitiver Konflikte verbessern, sofern durch die Programmkonstruktion sicher gestellt (allein die Interaktivität eines Programm scheint nicht ausreichend zu sein) ist, dass der Schüler unmittelbar erkennt, dass „eingefahrene" Strategien zur Lösung neuer Aufgaben nicht geeignet sind, und dass das Programm ein auf den individuellen Lösungsstatus abgestimmtes Unterstützungssystem enthält. Kurzfristig profitieren eher gute Schüler von einem solchen Programm, langfristig scheinen auch Schüler mit geringem Vorwissen davon zu profitieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2005). Konfliktinduzierung beim Lernen mit neuen Medien. Tagung der Fachgruppe „Pädagogische Psychologie" in Halle
Sander, E. & Heiß, A.
- (2006). Die Induzierung kognitiver Konflikte als effektive Lehr- Lernmethode? 20. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaft in Frankfurt
Sander, E. & Heiß, A.
- (2006). Die Induzierung kognitiver Konflikte als effektive Lehr-Lernmethode. 4. Koblenzer eLearning-Tage in Koblenz
Sander, E. & Heiß, A.
- (2006). Lernen durch mediale Konfliktinduzierung. 45. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Psychologie in Nürnberg
Heiß, A. & Sander, E.
- (2006). Lernen mit Hilfe einer konfliktinduzierenden Software. Tagung der AEPF (Arbeitsgruppe für empirische pädagogische Forschung) in München
Sander, E. & Heiß, A.
- (2006). Lernen mit Neuen Medien: Die Rolle kognitiver Konflikte. 3. Fachtagung des Zentrums für empirische Unterrichts- und Schulforschung (ZeUS) in Göttingen
Sander, E. & Heiß, A.
- (2007). Cognitive conflict in learning with multimedia. Paper presented at the EARLI Conference (European Association of Research in Learning and Instruction) in Budapest
Sander, E. & Heiß, A.
- (2007). Konfliktinduzierung beim Lernen mit Neuen Medien. In D. Lemmermöhle, M. Rothgangel, S. Bögeholz, M. Hasselhorn & R. Watermann (2007) (Hrsg.), professionell lehren und erfolgreich lernen (S. 279-290). Münster: Waxmann
Sander, E. & Heiß, A.
