1 Der Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf das Erlernen chemischer Inhalte in der Erwachsenenbildung Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades Dr. phil. der Pädagogischen Hochschule Weingarten vorgelegt von Andreas Kühar geb. am 13. Juli 1967 in Darmstadt Sonthofen 2010
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Der Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf das Erlernen chemischer
Inhalte in der Erwachsenenbildung
Inaugural-Dissertation
zur Erlangung des Doktorgrades Dr. phil. der Pädagogischen Hochschule
Weingarten
vorgelegt von Andreas Kühar
geb. am 13. Juli 1967 in Darmstadt
Sonthofen 2010
I
Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung
Seite 1
2. Theoretischer Hintergrund Seite 5
2.1 Lerntheoretische Grundlagen Seite 5
2.1.1 Definition des Lernens Seite 5
2.1.2 Behaviorismus Seite 7
2.1.3 Kognitivismus Seite 8
2.1.4 Konstruktivismus Seite 9
2.1.5 Lernfaktoren Seite 10
2.1.6 Selbstgesteuertes Lernen
Seite 12
2.2 Lebenslanges Lernen – Lernen im Rahmen der Erwachsenenbildung
2.2.3 Institutionalisiertes Lernen und Selbststeuerung Seite 22
2.2.4 Lerntypen
Seite 25
2.3 Naturwissenschaftlicher Unterricht / Chemieunterricht in der Erwachsenenbildung
Seite 30
2.3.1 Die Ausgangsbasis – der schulische Chemieunterricht
Seite 30
2.3.2 Naturwissenschaftliche Kenntnisse Erwachsener Seite 32
2.3.3 Naturwissenschaften in der Erwachsenenbildung
Seite 35
2.4 Nutzung von Medien in der Erwachsenenbildung Seite 40
2.4.1 Definition und Medientaxonomie Seite 40
2.4.2 Medien aus lerntheoretischer Sicht Seite 45
2.4.3 Der Einfluss von Medien auf das Lernen Seite 49
2.4.4 „Klassische“ Medien im Unterricht
Seite 52
2.4.4.1 Printmedien
Seite 53
2.4.4.2 Experimente im Chemieunterricht Seite 56
II
2.4.4.3 Audiovisuelle Medien im Chemieunterricht
Seite 59
2.4.5 Digitale Medien
Seite 60
2.4.6 Vergleichende Betrachtung der Medien
Seite 66
2.4.7 Blended Learning
Seite 71
2.5 Fazit
Seite 75
3. Methodischer Teil Seite 77
3.1 Forschungsfragen
Seite 77
3.2 Forschungshypothesen
Seite 79
3.3 Untersuchung im Rahmen der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr
Seite 81
3.3.1 Rahmenbedingungen der Untersuchung
Seite 81
3.3.2 Untersuchungsgruppe feuerwehrtechnische Ausbildung der Bundeswehr
Seite 82
3.3.3 Der Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang
Seite 85
3.3.3.1 Vorgaben und Auswahlkriterien der Lerninhalte
Seite 85
3.3.3.2 Umsetzung im Unterricht Seite 89
3.3.3.3 Im Rahmen der Untersuchung genutzte Lernunterlagen
Seite 93
3.4 Die Chemieausbildung im Grundkurs Chemie der PH Weingarten
Seite 100
3.4.1 Rahmenbedingungen
Seite 100
3.4.2 Die Untersuchungsgruppe der Pädagogischen Hochschule Weingarten
Seite 101
3.4.3 Im Rahmen der Untersuchung an der PH Weingarten genutzte Lernunterlagen
Seite 102
3.5 Untersuchungsmethodik und -design
Seite 102
3.5.1 Didaktische Forschung und Forschungsstand
Seite 102
3.5.2 Untersuchungsdesign
Seite 104
3.6 Angewendete Untersuchungsinstrumentarien der Hypothesenprüfung
Seite 107
3.6.1 Fragebogenkonstruktion
Seite 107
III
3.6.2 Überprüfung des Fragebogens
Seite 116
3.6.3 Konstruktion des Testbogens
Seite 118
3.7 Hypothesenprüfung
Seite 123
3.7.1 Vorgehensweise bei der Untersuchung der einzelnen Testfragen
Seite 123
3.7.2 Angewendete Hilfsmittel und Verfahren
Seite 126
4. Untersuchungsergebnisse
Seite 128
4.1 Biographische Einflüsse auf den Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang
Seite 128
4.1.1 Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der Lehrgangsteilnehmer?
Seite 128
4.1.2 Welcher Einfluss auf das Ergebnis geht von der Einstellung der Lernenden zu dem Unterrichtsfach aus?
Seite 135
4.1.3 Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener ermitteln?
Seite 144
4.2 Untersuchung des Einflusses von Lernunterlagen auf den Lernerfolg
Seite 153
4.2.1 Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die Lernergebnisse der Lehrgangs-teilnehmer?
Seite 153
4.2.2 Bewirken bestimmte Medien einen höheren Lernzuwachs?
Seite 156
4.2.3 Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Medien einen überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?
Seite 164
4.3 Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitenden Lernmedien auf die Einstellung zur Chemie
Seite 179
4.3.1 Überprüfen der Einstellungen zum Chemieunterricht des Grundlehrgangs auf eine Korrelation mit dem Lernerfolg und mit der Mediennutzung
Seite 179
4.3.2 Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lehrfach Chemie bei den Lehrgangsteilnehmern ein?
Seite 184
4.3.3 Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen Einstellungswandel beobachten?
Seite 187
4.3.4 Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?
Seite 188
4.4 Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die Behaltensleistung der Lernenden im Lehrfach Chemie
Seite 190
IV
4.4.1 Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?
Seite 190
4.4.2 Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?
Seite 190
4.4.3 Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung bzw. der „Einsicht“ in die Notwendigkeit chemischer Kenntnisse?
Seite 192
4.5 Ergebnisse einer vergleichenden Untersuchung an Lehramtsstudenten Chemie der PH Weingarten
Seite 196
4.5.1 Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten
Seite 196
4.5.2 Betrachtung des Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern am feuerwehr-technischen Grundlehrgang im Bezug auf „Post-Konzepte“ Erwachsener
Seite 199
4.5.3 Vergleich der Testergebnisse bezüglich der genutzten Lernmedien
Seite 200
4.5.4 Bewertung der Lernplattform MOODLE
Seite 201
4.5 Zusammenfassung
Seite 206
5. Diskussion und Ausblick
Seite 207
5.1 Einfluss der Lernbiographie auf die Lernleistung
Seite 207
5.2 Einflüsse der unterrichtsbegleitend genutzten Medien auf die Lernergebnisse
Seite 209
5.3 Auswirkungen unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf die Einstellung zum Unterricht bzw. den Lerninhalten
Seite 212
5.4 Vergleich der längerfristigen Effekte unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf das Behalten der Unterrichtsinhalte
Seite 214
5.5 Fazit
Seite 216
6. Abstract
Seite 217
7. Literatur
Seite 219
1
1. Einleitung
„Erzählen Sie mir über Chemie, was Sie wollen. Ich werd‘s eh nicht kapieren!“
(ein Teilnehmer am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang)
Der gesellschaftliche wie technische Wandel hat auch vor der Bildungslandschaft nicht Halt
gemacht. Stand früher der Bildungserwerb auf Vorrat im Vordergrund (Arnoldt, 2005),
erfordern heute die wirtschaftlichen, technologischen und organisatorischen Entwicklungen
zunehmend eine „Just in Time“-Qualifizierung mit dem Ziel, flexibel auf Veränderungen
reagieren zu können. Um diesen Veränderungen Rechnung zu tragen, schlägt Faulstich die
Abkehr von dem Trend vor, den neuen Herausforderungen durch ein Ausweiten des
Umfangs der Erstausbildung begegnen zu wollen. Alternativ wird eine Institutionalisierung
von Lehr- und Lernphasen während des Erwerbslebens gesehen (Faulstich, 2005).
Diese Prozesse erfordern eine kontinuierliche Weiterbildung des Erwachsenen über den
gesamten Zeitraum des Arbeitslebens hinweg. Unter Zugrundelegung der These des
Anschlusslernens ist der lernende Erwachsene stärker noch als der Schüler durch seine
Lernbiographie geprägt. Einstellungen und Vorlieben üben einen bedeutenden Einfluss auf
das adulte Lernen aus. Der Begriff des Wissenserwerbs erfährt so eine Erweiterung, welche
die Aneignung von Wissen nicht allein auf den Ausschnitt des Faktenwissens begrenzt,
sondern die Reflexion von Werten, dem Orientierungswissen und das Erfahrungswissen als
Summe der biographische Erfahrungen integriert. Mit der Integration dieser Aspekte ist der
Wissenserwerb an emotionale und motivationale Faktoren gekoppelt (Siebert, 2003).
Gerade für den Chemieunterricht ist in diesem Bereich eine negative Vorbelastung
festgestellt worden. Eine Ursache scheint in der unterrichtlichen Vermittlung des Faches,
verbunden mit einem hohen Maß an Abstraktion zu liegen (Becker, Glöckner, Hoffmann u.
Jüngel, 1992). Daraus resultiert eine ablehnende Haltung gegenüber der Chemie als
Lerngegenstand bei gleichzeitiger positiver Bewertung ihrer Bedeutung als Wissenschaft.
Diese Tendenz zeigt sich u.a. im Erfolg populärwissenschaftlichen Darbietung in Form von
Wissenschaftsmagazinen und sogenannten „Science Centern“. Der SPIEGEL hat diesen
Boom pointiert als „Die Maus für Erwachsene“ bezeichnet (Hornig, 2003). Allerdings ist diese
zumeist schlaglichtartige Vermittlung von wissenschaftlichen Kenntnissen selten auf die
Vermittlung in sich geschlossener Konzepte ausgelegt, was vor dem Hintergrund zumeist
gering ausgeprägter Grundlagenkenntnisse Erwachsener die Gefahr birgt, vorhandene
falsche präkonzeptionelle Vorstellungen noch zu vertiefen (Bierbaum, 2007).
Das Lernen Erwachsener im Rahmen der Weiterbildung findet zwischen den beiden Polen
des institutionell gebundenen fremdbestimmten Lernens und den allein aus dem Interesse
des Lernenden herrührenden selbstgesteuerten Lernprozessen statt. Abhängig von der
1. Einleitung
2
Lernsituation und dem Lernenden tendiert der Lernvorgang mehr zum einen oder anderen
Extrem. Gewöhnlich treten in den Lehr-/Lernarrangements sowohl unterrichtsgebundene
Input-Phasen, als auch Phasen selbstgesteuerten Lernens auf. Mit den Einsatzmöglichkeiten
der elektronischen Medien entstand in diesem Zusammenhang der Begriff des Blended
Learning. (Sailer-Burckhardt, et. al., 2002).
Zur Unterstützung bzw. Anleitung des selbstgesteuerten Lernens werden in
Lehrveranstaltungen häufig Lernunterlagen in Form von Skripten oder elektronischen
Datenträgern ausgegeben. Den Lernmedien kommt hierbei die Bedeutung zu, Dinge und
Prozesse zu veranschaulichen, dem Lernenden ein Einordnen des Unterrichtsgegenstandes
in sein bestehendes Wissenskonstrukt zu erleichtern und das vermittelte Wissen zu
speichern (Tulodziecki u. Herzig, 2004). Für den Erfolg eines Lernmediums erscheint als
wesentlich, dass der Lernende mit diesem in Interaktion tritt und aktiv tätig wird (de Witt u.
Czerwionka, 2007). Durch eine lerngruppenorientierten Medienauswahl erscheint die
Möglichkeit gegeben, die Zielerreichung im Unterricht zu unterstützen (Sacher, 2001).
Obwohl für die Bereitstellung von Lernunterlagen nicht unerhebliche Mittel aufgewendet
werden, liegen zur Wirksamkeit dieser unterrichtsbegleitend genutzten Medien hinsichtlich
des Wissenserwerbs und der Einstellung zum Lerngegenstand nur rudimentäre Ergebnisse
vor. Dagegen konzentrierte sich die Forschung im letzten Jahrzehnt auf die Untersuchung
der neuen Medien bzw. des Blended Learning. Besonders der Wunsch nach einer
Optimierung und Kosteneinsparung der betrieblichen Weiterbildung führten zu zahlreichen
Arbeiten auf diesem Gebiet. Allerdings ist der Forschungsstand uneinheitlich, auch konnten
die Erwartungen in die Wirksamkeit nicht uneingeschränkt bestätigt werden. (Seufert, Euler,
2005)
Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Wirksamkeit unterschiedlicher
Lernmedien auf das unterrichtsbegleitende Lernen. Dazu ist zu klären, ob
unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien überhaupt einen nachweisbaren Einfluss auf den
Lernerfolg ausüben. Ergänzend wird in diesem Zusammenhang untersucht, ob verschiedene
Lernmedien unterscheidbare Effekte auslösen und ob diese Medien unterschiedliche
Gruppen von Lernenden in verschiedener Form ansprechen.
Durch die Feststellung von Medieneinflüssen und die Zuordnung zu spezifisch
identifizierbaren Gruppen von Lernenden sollen Lehrenden wie Lernenden die Auswahl und
Zuordnung von Lernmedien erleichtert werden, die dem einzelnen Lernenden eine
erfolgreiche unterrichtsbegleitende Bearbeitung des Stoffes ermöglichen. Anhand des
Antwortverhaltens von Frage-Items zur Lernbiographie und zur Bewertung des
Unterrichtssubjekts wird angestrebt, Probandengruppen identifizieren zu können, die mit
1. Einleitung
3
unterschiedlichen Lernmedien unterscheidbare Lernergebnisse erzielen. Ziel ist die
Schaffung eines diagnostischen Elements, das es dem Lehrenden erlaubt, den Lernenden
bezüglich geeigneter Lernmittel gezielt zu beraten.
Um die motivationalen Aspekte des Unterrichts berücksichtigen zu können, erfolgte neben
der Erfassung der Punktzahl auch die Betrachtung der Einstellung zum Lernobjekt und deren
mögliche Veränderung.
Hierzu wurden Items betrachtet und verglichen, die sich auf die Einstellungen zum Unterricht
und der Einschätzung des Lernstoffs im Hinblick auf seine Relevanz in Ausbildung und Alltag
beziehen.
Anhand eines möglichen Einstellungswandels wird geprüft, ob zwischen diesem und dem
Medienangebot ein Zusammenhang besteht. Es stellt sich die Frage, ob die verschiedenen
Lernmedien einen differenzierbaren Einfluss auf die Einstellung gegenüber dem Lernstoff
ausüben und ob dieser mit den Ergebnissen des Wissenstests korreliert.
Eine der wesentlichen Aufgaben von Lernunterlagen ist die Funktion des Wissensspeichers.
In diesem Zusammenhang scheint von Interesse, ob und in welchem Umfang
unterrichtsbegleitende Lernmedien eine Nachhaltigkeit des Gelernten beeinflussen.
Dazu wurde die Nachhaltigkeit des erworbenen Wissens in einem Follow up-Test erfasst. Im
Anschluss erfolgte die Untersuchung einer Korrelation der Häufigkeit der Mediennutzung und
der Wissensentwicklung.
Aufgrund der aufgeworfenen Fragen hat die vorliegende Arbeit zum Ziel, einen Beitrag zur
Klärung der folgenden Themenkomplexe zu liefern:
1. In welchem Umfang beeinflussen Vorbildung und Einstellungen zur Chemie den
Lernerfolg?
2. Üben unterrichtsbegleitend genutzte Lernunterlagen einen Einfluss auf den
Lernerfolg aus?
3. Bewirken der Unterricht und/oder die Lernunterlagen eine Veränderung der
Einstellung zum Unterrichtsfach Chemie?
4. Lässt sich eine nachhaltige Wirkung von Lernmedien auf das längerfristige Behalten
chemischer Grundlagenkenntnisse feststellen?
Die Untersuchung wurde an fünf Durchgängen des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs
der Bundeswehr mit jeweils 49 bis 75 Probanden in Stetten am kalten Markt durchgeführt.
Die Untersuchungssituation „Feuerwehrtechnischer Grundlehrgang“ bot den Vorteil
weitgehend konstanter Rahmenbedingungen, die eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse
1. Einleitung
4
gewährleisten. Die Ausbildungseinrichtung in Stetten a. k. M. bietet den Vorteil, einen
Feldtest unter weitgehend konstanten Bedingungen durchführen zu können. So findet der
Unterrichtsblock Chemie im ersten Ausbildungsabschnitt mit gleichbleibenden Inhalten und
Räumlichkeiten statt. Die Hörsaalstärke der Grundlehrgänge liegt konstant zwischen 21 und
25 Personen, die während des Lehrgangs einheitlich untergebracht sind. Aufgrund der
fehlenden Netzanbindung ist allerdings die Nutzung einer Lernplattform im Rahmen des
Grundlehrganges nicht möglich. Daher wurde dieser Untersuchungsteil an mit insgesamt 27
Studenten des ersten Semesters der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH
Weingarten durchgeführt, welche die Fachrichtungen Grundschul-Lehramt mit Nebenfach
Chemie, Lehramt für Grund- und Hauptschule mit Hauptfach Chemie und Lehramt für
Realschule mit Hauptfach Chemie studieren.
An unterrichtsbegleitenden Medien wurden ein Skript, eine Lern-CD, ein Arbeitsheft mit
Schülerversuchen und eine CD mit Filmsequenzen genutzt. Aufgrund der fehlenden Internet-
Nutzungsmöglichkeit für die Lehrgangsteilnehmer des Grundlehrgangs erfolgte die
Untersuchung eines MOODLE-basierten Lernprogramms als unterrichtsbegleitendes
Lernmedium an der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Dazu wurde auf der MOODLE-
Plattform der PH Weingarten ein Lernprogramm eingestellt, das inhaltlich mit dem
Chemieunterricht des Grundlehrgangs übereinstimmt. Als Probanden dienten 27
Studentinnen und Studenten des ersten Semesters im Fachbereich Chemie.
Zur Untersuchung der Fragestellungen wurde als Forschungsdesign eine Longitudinal-Studie
durchgeführt. Dabei erforderte die besondere Situation der Datenerhebung im Rahmen der
Ausbildung der Bundeswehr eine Beachtung bestimmter Rahmenbedingungen des
Datenschutzes und der Verfügbarkeit von Organisationszeiten im Rahmen eines
festgelegten Lehrplans. Deshalb mussten die Instrumentarien der Datenerfassung so
gestaltet werden, dass innerhalb der zeitlichen Grenzen eine ausreichende Anzahl von Items
gewonnen werden konnte, ohne die Probanden zu überfordern. Auch war die Anwendung
von Interview-Verfahren im Rahmen der Feuerwehr-Lehrgänge nicht möglich. Zur Erfassung
des Wissens wurde ein Testbogen entwickelt, dessen Items mit den entsprechenden
Unterrichtsthemen kongruent sind. Dieser fand unverändert als Eingangstest und als
Ausgangstest nach beendeter unterrichtlicher Intervention sowie als Follow up-Test
Verwendung. Die Erfassung der lernbiographischen Items sowie der Items zum
Chemieunterricht erfolgte anhand eines Fragebogens, den die Probanden im Anschluss an
den Wissenstest ausfüllten. Die Fragen des Eingangs- und des Ausgangsfragebogen
wurden aufeinander abgestimmt, um eine Vergleichbarkeit zu erreichen. Der Bogen des
Follow up-Tests enthält zu den Test-Items auch Fragen zur Nutzung der Medien und deren
Bewertung hinsichtlich der Nützlichkeit.
2. Theoretischer Hintergrund
5
2. Theoretischer Hintergrund
Zielsetzung dieser Arbeit ist die Untersuchung des Medieneinflusses auf das
unterrichtsbegleitende Lernen Erwachsener. Das zweite Kapitel stellt dazu die theoretischen
Grundlagen dar.
Das Unterkapitel 2.1 behandelt die lerntheoretischen Erkenntnisse des
unterrichtsbegleitenden Lernens und stellt die darauf wirkenden Einflussfaktoren heraus.
Darauf aufbauend gibt der Abschnitt 2.2 den aktuellen Kenntnisstand bezüglich des
Lernverhaltens Erwachsener sowie der gesellschaftlichen bzw. institutionellen
Rahmenbedingungen wieder. Ferner werden unterschiedliche Untersuchungen zur
Einteilung Lernender in Lerntypen betrachtet.
Im Hinblick auf den Lerngegenstand dieser Untersuchung wird im Abschnitt 2.3 die Situation
der naturwissenschaftlichen Kenntnisse Erwachsener und die Stellung der
Naturwissenschaften in der Weiterbildungslandschaft diskutiert.
Der Schwerpunkt dieses Kapitels liegt auf der Betrachtung der in der Untersuchung
genutzten Lernmedien anhand des momentanen Standes der Medienforschung,
einschließlich eines Überblicks der didaktischen Ansätze des Medieneinsatzes,
zusammengefasst im Abschnitt 2.4.
2.1 Lerntheoretische Grundlagen
2.1.1 Definition des Lernens
Obwohl oder gerade weil Lernen zu einem der wesentlichen Tätigkeiten des Menschen
gehört, findet sich keine einheitliche Definition dieses Vorgangs. Der dieser Arbeit zugrunde
liegende Lernbegriff lehnt sich an die Betrachtung Kaisers an (Kaiser, 2007). Demzufolge
stellt Lernen die Aufnahme und Verarbeitung von Informationen dar, aus denen heraus eine
beobachtbare Verhaltensänderung resultiert. Diese aus der Wechselwirkung des
Individuums mit der Umwelt herrührenden Informationen können über verschiedene Kanäle
aufgenommen und theoretisch oder praktisch in unterschiedlichen Schrittfolgen induktiv oder
deduktiv erschlossen werden. Unter Zugrundelegung geeigneter Instrumentarien lässt sich
diese Verhaltensänderung erfassen. Über den Lernerfolg kann ggfs. geschlossen werden, in
welchem Umfang der Lernende über die in einer Lehrveranstaltung vermittelten Ziele bzw.
Kompetenzen verfügt.
Lernvorgänge werden durch auftretende Diskrepanzen zwischen Handlungsproblematik und
Lösungspotential hervorgerufen. Der Lernvorgang basiert damit auf einer konkreten oder
abstrakten Mangelerfahrung, wobei der Wunsch, diesen Mangel zu beseitigen, als
Lernmotivation aufgefasst werden kann. Der Zwang zum Lernen begründet sich im Auftreten
von Pertubationen (Störungen) innerhalb der Wirklichkeitskonstrukte, die deren Viabilität in
Frage stellen. Das kann bei grundlegenden Störungen bis zum Deframing unserer
2. Theoretischer Hintergrund
6
Wahrnehmungs- und Deutungsmuster führen, was den Übergang zum Identitätslernen
beschreibt (Siebert, 2003).
Versuche, diese Lernvorgänge direkt aus der Physiologie bzw. der Hirnforschung erklären zu
können, also über Reizleitungsmessungen erfassbar und damit zielgerichtet steuerbar zu
machen (Physiologische Theorie), führten bisher nicht zum Erfolg. Daraus kann geschlossen
werden, dass die zum Lernen zugehörigen Einzelaspekte und Vorgänge zu vielschichtig
sind, um sie mit dem momentanen Stand der Wissenschaft exakt planen, umsetzen und
messen zu können (Becker u. Roth, 2004). Allerdings konnte die Hirnforschung einen
Zusammenhang zwischen Lernen und emotionaler Besetzung des Lernstoffes nachweisen.
Positive Anreize tragen stärker zum vernetzten Lernen und der Verankerung in das
Langzeitgedächtnis bei. Negative Situationen erlauben dagegen ein schnelles Reiz-
Reaktionslernen, vermindern aber die Fähigkeit zu kreativer Problemlösung (Spitzer, 2004).
Der Lernvorgang kann sowohl aus der Perspektive hirnphysiologischer Betrachtungen, als
auch in didaktischer Hinsicht als Geschehen mit Umwegen angesehen werden. Mit
steigender Komplexität der Lerninhalte werden die Lernvorgänge und ihre Resultate immer
unvorhersehbarer. Trotz der Fortschritte in der hirnphysiologischen Forschung ist mit deren
Prognostizierbarkeit nicht zu rechnen, geschweige denn eine zielgerichtete Steuerung zu
erwarten (Thome, 2004).
Nach Siebert (Siebert, 2003) kann aus erziehungswissenschaftlicher Sicht zur Erklärung des
Lernvorganges zwischen der traditionellen Didaktik und der konstruktivistischen Theorie
unterschieden werden.
Die traditionelle Didaktik basiert auf der erkenntnistheoretischen Prämisse, dass der Mensch
in der Lage ist, die Welt in ihrer tatsächlichen Ausprägung zu erfassen. Man spricht in
diesem Zusammenhang auch vom erkenntnistheoretischen Realismus. Grundlage dafür ist
das kognitivistische Repräsentationsmodell, welchem die Annahme zugrunde liegt, dass
unsere sinnliche Wahrnehmung die objektive Realität wiedergibt. Die Wahrnehmung stellt
gleichsam die äußere Wirklichkeit dar. Der Lehrende unterscheidet sich vom Lernenden
durch einen Vorsprung an Realitätswissen, der ihn in die Lage versetzt, Lernvorgänge zu
steuern und zu korrigieren. Das Lernen besteht aus der Interiorisation der vom Lehrenden
vermittelten Lerninhalte. Daraus ergibt sich ein didaktisches Zweistufen-Modell:
1. der Lehrer bildet eine objektive Wahrheit ab;
2. (organisiertes) Lernen stellt die Verinnerlichung des Gelehrten dar.
Als Hauptströmungen dieser Richtung sind der Behaviorismus und der Kognitivismus zu
nennen.
2. Theoretischer Hintergrund
7
2.1.2 Behaviorismus
Der Behaviorismus betrachtet Lernen als das Einüben einer beobachtbaren Reaktion auf
einen Umweltreiz. Der Lernvorgang selbst wird aus behavioristischer Sicht als ein der
wissenschaftlichen Beobachtung entzogener Prozess nicht betrachtet, das Innere des
Lernenden stellt eine Black Box dar (Plassmann u. Schmitt, 2007).
Neben Thorndikes Theorie des Lernens durch Versuch und Irrtum gewann besonders
Skinners Theorie des Lernens durch Verstärkung wesentlichen Einfluss auf die
Lernforschung. Skinner formulierte als Basis für ein erfolgreiches Lernen das
Aktivitätsprinzip, wonach der Lernende selbst agiert, das Prinzip des fehlerfreien Lernens,
welches den Lernstoff in kleine Unterabschnitte zerlegt, die durch den Lernenden bearbeitet
werden und das Prinzip der unmittelbaren Rückmeldung. Der Lernende wiederholt den
Lernabschnitt so lange, bis dieser erfolgreich abgeschlossen ist. Dieses Verfahren gestattet
gemäß der behavioristischen Sichtweise eine Steuerung der Wissensaneignung des
Lernenden durch den Lehrenden. Allerdings kennt Skinner auch das Konzept der
Selbstverstärkung, welches darauf basiert, dass die lernende Person
1. sich selbst einen Verstärker verabreichen kann,
2. in der Lage ist, über diesen Verstärker frei zu verfügen und
3. sich diesen Verstärker nicht willkürlich, sondern nur nach Ausführung vorher exakt
definierter Verhaltensweisen verabreicht (Halisch, Butzkamm und Posse, zitiert in:
Edelmann, 1993).
Das Konzept der Selbstverstärkung erlaubt damit dem Lernenden die willentliche Nutzung
von Verstärkern zur (Eigen-)Motivation einer Lernhandlung. Lernunterlagen im Sinne
Skinners sehen eine klar strukturierte Gliederung des Lernstoffes vor. Der darauf basierende
programmierte Unterricht war (und ist) Basis zahlreicher Lernprogramme. Auf seiner
Grundlage lassen sich einfachere manuelle Tätigkeiten und theoretische Lerninhalte, die
keine bzw. nur geringe Transferleistungen verlangen (z.B. das Erlernen von Vokabeln)
vermitteln bzw. verstehen. Bei der Erklärung komplexerer Zusammenhänge, welche ein
höheres Maß an Transferleistungen erfordern, stößt der Behaviorismus jedoch an seine
Grenzen. Kritiker sprechen in diesem Kontext von trägem Wissen, dem die Vernetzung in
einem größeren Zusammenhang fehlt. Einer der Hauptkritikpunkte des Behaviorismus stellt
die Ausblendung der, dem Zugriff der Messbarkeit entzogenen, inneren Abläufe des Lernens
dar (Nolting u. Paulus, 1988). Durch die Nichtberücksichtigung des Lernvorgangs seitens
des Lernenden können Lernstörungen nur über die extrinsische Motivation seitens des
Lehrenden bzw. der Lernumgebung erklärt werden.
2. Theoretischer Hintergrund
8
Aus Sicht seiner Kritiker eignet sich der Behaviorismus aus diesem Grund nicht als
umfassende Lerntheorie. Die verstärkte Betrachtung und Einbeziehung gerade dieser
internen Vorgänge leitete die kognitive Wende ein, die zum Kognitivismus überleitete
(Göhlich u. Zirfas, 2007).
2.1.3 Kognitivismus
Der Kognitivismus basiert wie der Behaviorismus auf der objektivistischen Grundannahme,
des objektiven Erkennens einer externen Wirklichkeit. Im Gegensatz zur Theorie des
Behaviorismus betrachtet der Kognitivismus den Lernvorgang als Tätigkeit eines
selbständigen Individuums, das die aufgenommenen Reize aktiv verarbeitet. Lernen wird als
Prozess der selbständigen Informationsverarbeitung betrachtet, welcher sich für den
Lernenden intern abspielt (de Witt, Czerwionka, 2007). Die aufgrund des Lernprozesses
gezeigte Verhaltensänderung wird als Folge dieses aktiven internen Verarbeitungsprozesses
betrachtet. Damit kommen dessen Denk- und Verstehensprozesse entscheidende
Bedeutung zu. Der Lernende lernt durch den permanenten Austausch mit seiner Umwelt.
Der Lehrende gibt Informationen weiter, die mittels Medien codiert werden. Der Lernende
dechiffriert diese Informationen anhand seiner internen Schemata und ihm zugänglicher
Informationen. Er hat die Wahl, die aufgenommenen Informationen akkomodativ zu
übernehmen und damit sein internes Schema durch Anpassung mit diesen in
Übereinstimmung zu bringen oder aber assimilativ die Umwelt seinen kognitiven Strukturen
anzupassen. Diese Lernprozesse lassen sich von außen anregen und unterstützen. Um dem
Lernenden die Möglichkeit zu geben, Selbststeuerungskompetenzen zu erwerben, darf die
Unterrichtssituation allerdings nicht zu stark „didaktisiert“ sein (Aeppli, 2005).
Damit einhergehend vollzieht sich auch ein Wandel der Position des Lehrenden vom
Belehrenden zum Tutor. Dieser hat nicht nur den Auftrag, Wissen zu vermitteln, sondern den
Lernenden Strategien an die Hand zu geben, die diesen eine Einflussnahme auf den
Lernprozess erlauben (de Witt, Czerwionka, 2007). In Analogie zum Behaviorismus wird der
Prozess der Wissensaneignung damit als steuerbar betrachtet, in welchem der Lernende
durch entsprechende Lernumgebungen motiviert und zum Wissenserwerb angeleitet wird.
Kognitive Ansätze basieren auf der Annahme, dass die menschliche Wahrnehmung eine
aktive Konstruktionsleistung darstellt. Umfang und Qualität der Wissensaufnahme sind
neben den kognitiven Aktivitäten der Lernenden von der Informationsaufbereitung und
Darbietung abhängig. „Unter einer kognitivistischen Position zum Lehren und Lernen wird
meist davon ausgegangen, dass zum erfolgreichen Lernen Lernarrangements erforderlich
sind, in denen die … Inhalte möglichst systematisch und organisiert dargeboten werden“
(Reinmann-Rothmeier u. Mandl, 1999).
2. Theoretischer Hintergrund
9
Ziel ist es, den Lernenden durch die Wechselwirkung zwischen den internen Denkstrukturen
und externen Anregungen zu motivieren und zur eigenständigen Lösung auch komplexerer
Aufgaben anzuregen. Bei diesem entdeckenden Lernen steht nicht die Akkumulation fertigen
Wissens, sondern das Anregen zur eigenständigen Bearbeitung eines Problems und damit
einhergehend die Ausbildung einer Problemlösungskompetenz im Vordergrund. Daraus lässt
sich ableiten, dass die Wechselwirkung von externer Information und internem Schema nicht
friktionslos verlaufen kann. Lernprobleme treten auf, wenn nicht viable Informationen
übermittelt werden, die Übermittlungsmedien sich als ungeeignet erweisen, oder die
Informationsaufnahme gestört ist (Göhlich u. Zirfas, 2007).
Eine Stärke der kognitivistischen Theorie ist die Erklärbarkeit der Anpassung des Lernens an
individuelle Denkstrukturen und Fähigkeiten. Als Hauptkritikpunkt sind die Konzentration auf
geistige Verarbeitungsprozesse und die Notwendigkeit einer vorbestehenden intrinsischen
Motivation zu nennen.
2.1.4 Konstruktivismus
Dem Konstruktivismus liegt die Annahme zugrunde, dass eine objektive Realität nicht
existent ist bzw. durch den Lernenden nicht objektiv wahrgenommen werden kann. Dieser ist
nur in der Lage, seine Umwelt subjektiv zu erfassen. Der Mensch als selbstorganisiertes,
strukturell geschlossenes System konstruiert aus den aufgenommenen Informationen sein
Wissen. Der Lernvorgang stellt damit einen individuellen Konstruktionsprozess dar, der zu
einer Modifikation der vorhandenen kognitiven Strukturen führt. Dieser Lernprozess kann
durch Umwelteinflüsse gestartet und beeinflusst werden, ohne dass aus konstruktivistischer
Sicht eine zielgerichtete Einflussnahme auf diesen möglich wäre.
Im Gegensatz zum instruktorischen Lernen der traditionellen Didaktik geht die
konstruktivistische Theorie davon aus, dass das zentrale Nervensystem einen
autopoietischen, operational geschlossenen und selbstreferenziellen Organismus darstellt.
Denken und sinnliche Wahrnehmung spiegeln nicht die äußere Welt wider, sondern
erzeugen eine eigene Wirklichkeit.
Lehren bedeutet darin das Herstellen von Lerngelegenheiten, deren Nutzung dem
Lernenden freigestellt ist, wobei Ziele und Inhalte den Lernprozess und seine Ergebnisse
mitprägen (Klieme, 2006). Der Unterricht wird damit zum sozialen Prozess, Wissen zu einer
Koproduktion von Lehrenden und Lernenden. Der erwachsenenpädagogisch
argumentierende Konstruktivismus stellt damit eine Lerntheorie dar, welche dem Anspruch
der Teilnehmerorientierung am stärksten gerecht wird. Befürworter der konstruktivistischen
Theorie verweisen in diesem Zusammenhang auf die pädagogische Subjektorientierung,
welche die Eigenständigkeit des lernenden Individuums, einschließlich einer geringen
Stoffvermittlung, Anwenden, Üben und Wiederholen ist in der Erwachsenenbildung nicht
immer praktikabel. Wesentlich ist aber der Rote Faden, welcher sich durch die Veranstaltung
zieht. Mit Hinblick auf den Kompetenzerwerb muss im Vorfeld einer Bildungsmaßnahme die
grundlegende Frage beantwortet werden, was mit welchem Schwierigkeitsgrad wozu gelehrt
wird. In der Regel ist der Lehrende gezwungen, eine didaktische Reduktion vorzunehmen,
um den Schwierigkeitsgrad bzw. die Abstraktionsebene des Stoffes der Zielgruppe
anzupassen. Daran schließt sich die Rekonstruktion, d.h. die teilnehmerorientierte
Aufbereitung des reduzierten Stoffes an. Nicht die Quantität, sondern die Relevanz des
vermittelten Stoffes steht im Vordergrund. Als relevant gelten Inhalte, aus denen heraus
fundamentale Einsichten und/oder Kompetenzen erworben werden (Siebert, 2005).
Abb. 2: Das erweiterte didaktische Dreieck, ergänzt durch die Einflüsse der institutionellen Einbindung des Lernprozesses
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der neuen Medien in Blended-Learning-
Arrangements schlägt Kron eine Erweiterung des klassischen didaktischen Dreiecks zum
Viereck vor, wobei der vierte Eckpunkt durch die neuen Medien gebildet wird (Kron, 2006).
2. Theoretischer Hintergrund
25
2.2.4 Lerntypen
Franz Deutering geht von der Grundannahme aus, dass
1. kein Lernender dem anderen vollkommen gleicht und der Unterricht effektiver wird,
wenn er auf lernrelevante Unterschiede abgestimmt ist,
2. der Lehrende genaue Kenntnisse des Lernfortschritts des Einzelnen benötigt, um
gezielt zu unterstützen, z.B. durch Selbststudien-Material, das eine individuelle
Bearbeitung gestattet und
3. durch eine eigene Festlegung von Lernzielen und Lernwegen seitens des Lernenden
Selbstsicherheit, Selbstvertrauen und Selbstbestimmung gestärkt werden (Deutering,
1995).
Um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Lernenden gerecht werden zu können, ist eine
individuelle Förderung anzustreben, die darauf ausgerichtet ist, Lernumgebungen so zu
gestalten, dass individuelle Lernwege ermöglicht und unterstützt werden. Dem Lernenden
muss, ausgehend von seinem aktuellen Entwicklungsstand und unter Einbeziehung seiner
individuellen Erfahrungen, die Möglichkeit geboten werden, seine Kompetenzentwicklung zu
stärken. Dies setzt, neben der Ermöglichung individueller Lernwege, eine fundierte
pädagogische Diagnostik voraus, die dazu beiträgt, individuelle Entwicklungsmöglichkeiten
und –erfordernisse zu bestimmen. Aus der diagnostischen Erhebung heraus müssen sich
Maßnahmen zur individuellen Förderung ableiten lassen. Maßnahmen der individuellen
Förderung in Lernumgebungen können einerseits auf die Bearbeitung von Lernaufgaben
unterschiedlicher Komplexität abzielen, desweiteren aber auch das Bereitstellen
unterschiedlicher Problemstellungen und Lernzugänge beinhalten (Kremer u. Zoyke, 2009).
Allerdings ist die Anwendung von Maßnahmen der individuellen Förderung nur bis zu einer
bestimmten Personenzahl erfolgreich anwendbar. Vor dem Hintergrund der Ausbildung einer
großen Anzahl an Lernenden in immer wiederkehrenden Ausbildungsgängen entstand der
Gedanke einer Typisierung von Lernern mit dem Ziel, für die jeweilige Lerngruppe
entsprechend optimierte Rahmenbedingungen des Lernens zu schaffen. Durch die
Zusammenfassung der Lernenden in entsprechende Lerngruppen, welche differenzierte
Lernaufgaben bearbeiten, wird eine quasiindividuelle Förderung angestrebt.
2. Theoretischer Hintergrund
26
Abb. 3: Schalenmodell der individuellen Förderung nach Kremer u. Zoyke, (als Kritik lässt sich anführen, dass die curricularen Vorgaben wie auch der organisatorische Rahmen aufgrund langfristiger Festlegungen einer direkten Anpassung durch den Lehrenden entzogen sind, während der Lernprozess nach konstruktivistischem Verständnis nur in engen Grenzen durch den Lehrenden beeinflusst werden kann. Was bleibt ist die Ausgestaltung der Lernumgebung, um sie den Bedürfnissen der Lerngruppen anzupassen).
Die Teilnehmerorientierung ist heute ein zentrales Prinzip der Seminardurchführung. Ihr
primäres Ziel ist es, eine Passung zwischen Lernanforderung und den
Teilnehmervoraussetzungen herbeizuführen. Um eine Erkennung der entsprechenden
Lerntypen frühzeitig zu ermöglichen und damit eine Basis für die Zuordnung zu
entsprechenden Lerngruppen zu schaffen, hat Kaiser die Nutzung von diagnostischen
Elementen vorgeschlagen (A. Kaiser, 2007).
Die Typenbildung zielt auf das Erkennen von Zusammenhängen zwischen unterschiedlichen
Persönlichkeitsvariablen und den Lernvorgang beeinflussenden Prozessen ab. Auf der Basis
der statistischen Auswertung von zumeist mit Fragebögen erfassten Items werden Lernstile
sowie das Verhältnis zu Lehrstilen untersucht. Die berücksichtigten Variablen entstammen
den Bereichen Informationsaufnahme, Lernorganisation und Lernstrategien, oder erfassen
Selbstwirksamkeit und intrinsische Motivation. In den dazu durchgeführten verschiedenen
Untersuchungen wurden, der jeweiligen Zielsetzung entsprechend unterschiedliche Typen
von Lernenden, mit zum Teil stark divergierenden Ergebnissen identifiziert.
Auf der physiologischen Theorie basiert die Einteilung in Wahrnehmungstypen. Diese von
Vester (Vester, 1998) entwickelte Klassifizierung bezieht sich auf die Kanäle der
Sinneswahrnehmung.
2. Theoretischer Hintergrund
27
Wahrnehmungs-Typ Lernmedium
auditiver Typ audio(-visuelle) Medien bzw. Lernprogramme,
Lehrervortrag
visueller Typ Skript, Lern-CD, Demonstrations-Experiment
haptischer Typ Schülerversuche, Praktikum
abstrakt verbaler Typ Lernskript, Bericht
Tab. 2: Einteilung der Wahrnehmungstypen nach Vester mit Zuordnung von den jeweiligen Typ unterstützenden Medien
Vesters Einteilung hat sich als sehr populär erwiesen, konnte allerdings aufgrund
verschiedener Schwächen keine theoriebildende Basis schaffen. So lässt sich beispielsweise
der abstrakt verbale Typ nicht in das Schema der Wissensaufnahme über Sinneskanäle
einpassen (Looß, 2001).
In der amerikanischen Lernstilforschung hat besonders D.A. Kolb Impulse hinsichtlich der
Definition von Lerntypen geliefert. Auf ihn geht die Unterteilung in vier Gruppen zurück, die
im Folgenden wiedergegeben sind (Siebert, 2005):
Lerner-Typ Lernmedium
beobachtender begrifflich-abstrahierender
Lerntyp (Assimilierer)
Text/CD
erfahrungsorientierter, beobachtender Lerner
(Divergierer)
Alltagsbeispiele (u.U. narrativ durch Experten
vermittelt)
experimentierender begrifflich-
abstrahierender Lerntyp (Konvergierer)
Versuche/Film
erfahrungsorientierter experimentierender
Lerner (Akkomodierer)
eigene Experimente sowie eigene
Erfahrungen und Erfahrungen Dritter
Tab. 3: Einteilung der Lerntypen nach Kolb mit Medienzuordnung
Virtuelle Veranstaltungen sind nicht in der Lage, alle Bereiche der Wahrnehmung
abzudecken (Böhm, 2006). Sowohl in der physiologischen Theorie als auch in der Lernstil-
Typologisierung nach Kolb, treten Lerntypen auf, welche Lernarrangements und -medien
verlangen, die das zu vermittelnde Wissen unmittelbar begreifbar machen.
2. Theoretischer Hintergrund
28
In ihrer Einteilung anhand der Nutzung von elektronischen Lernmedien unterscheiden
Stieler-Lorenz und Krause die Gruppe der „Spieler“, der „Professionellen“ und der „Zögerer“.
Die „Spieler“ zeigen keine Berührungsängste zum Computer, die Nutzung elektronischer
Medien ist für sie eine Selbstverständlichkeit. Das Lernen mit elektronischen Medien erfolgt
ohne äußeren Anstoß gezielt und ungezielt.
Die „Professionellen“ nutzen neue Medien gezielt zur eigenen Weiterentwicklung, sofern
damit Vorteile verbunden werden.
Die „Zögerer“ zeigen eine deutliche Distanz zur Nutzung neuer Medien. Sie werden zumeist
durch äußere Einflüsse dazu gebracht, den Computer und das Netz zu verwenden. Diese
Abwehrhaltung, durch die Lernblockaden bedingt werden können, muss durch gezielte
Betreuung und die Schaffung günstiger Rahmenbedingungen beseitigt werden. Durch dieses
Heranführen kann auch der Gruppe der „Zögerer“ die Nutzung elektronischer Lernmedien
ermöglicht werden (Stiller-Lorenz u. Krause, 2003).
Selbstlernen ist durch eine vom Lernenden weitgehend eigenständig durchgeführte Planung,
Steuerung und Kontrolle seiner Lernaktivitäten gekennzeichnet. Dabei kann ein enger
Zusammenhang zwischen spezifischen Persönlichkeitsfaktoren und der
Selbstlernkompetenz angenommen werden. Gedankliche Prozesse, die auf die Planung,
Steuerung und Kontrolle des Lernvorgangs ausgerichtet sind, werden als Metakognition
verstanden (R. Kaiser u. A. Kaiser, 2001). Da kein grundlegendes Konzept des
selbstgesteuerten Lernens vorliegt, ist auch der Forschungsstand eher uneinheitlich. Von
den Teilnehmervoraussetzungen werden besonders kognitive, metakognitive und
motivationale Variablen betrachtet. Dem entsprechend finden in diesem Bereich bevorzugt
kognitions-, metakognitions- und motivationspsychologische Forschungsprogramme statt.
Die Mehrzahl solcher mit der Clustermethode realisierten Analysen gelangte zu der
Unterscheidung hoher, geringer und mittlerer Ausprägung der Selbststeuerung (Konrad,
2009). Bezüglich des Selbstlernens liefert die Untersuchung von Görn vier Lerntypen, die
sich in der Lernmotivation und der Anwendung von Lernstrategien unterscheiden. Bezüglich
des Lernerfolgs konnte sie nachweisen, dass für die Lernleistungen bezüglich des
selbstgesteuerten Lernens die Lernmotivation die entscheidende Variable darstellt, während
die Anwendung von Lernstrategien eher nachrangig ist (Görn, 2006).
Die Verbindung zwischen Persönlichkeit und Lernkompetenz führte, im deutschsprachigen
Raum ausgehend von der empirischen Studie Lerntypen bei Erwachsenen von Josef
Schrader, zur vertiefenden Betrachtung der Lernstile bzw. Lerntypen. Schrader definierte die
fünf Typen „Theoretiker“, „Anwendungsorientierte“, „Musterschüler“, „Gleichgültige“ und
„Unsichere“ (Kade, Nittel u. Seitter, 2007).
2. Theoretischer Hintergrund
29
Geht man einen Schritt weiter, über einen die Lernertypen lediglich identifizierenden und
beschreibenden Zugriff hinaus, stellt sich die Frage nach erklärungshaltigen
Zusammenhängen zwischen der Typenbildung und relevanten Einflussgrößen des
Lernprozesses. Unter ihnen ist insbesondere ein Augenmerk zu legen auf die Faktoren
Schulbildung, Lernumgebung und Alter (A. Kaiser, 2007).
Ein Problemfeld betrifft den Beitrag von alters-, geschlechter- und klassenbezogenen
Unterschieden, die allesamt die klare Abgrenzung von Typen des selbstgesteuerten Lernens
und deren Lernwirksamkeit überlagern können (Konrad, 2009).
Bei der Betrachtung der Lernertypen muss die Frage nach dem Nutzen einer
Typenbestimmung gestellt werden. Sinnvoll erscheint die Eingruppierung dort, wo durch
gezielte Variation der Lernarrangements eine positive Lernleistung bzw. Einstellung zum
Lernobjekt induziert werden kann.
Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass der Forschungsstand bezüglich der
Typologisierung der Lerner sehr heterogen ist. Am ehesten scheinen sich die Lernenden
anhand ihrer Strategien, Motivation und ihres Selbstbildes zu unterscheiden. Dagegen ist
eine Gruppierung anhand der Lernpräferenzen theoretisch weniger fundiert. Allerdings
scheint die Typisierung nicht definitiv, sondern im Zuge der Lernbiographie wandelbar (Creß,
2006).
2. Theoretischer Hintergrund
30
2.3 Naturwissenschaftlicher Unterricht / Chemieunterricht in der Erwachsenenbildung
2.3.1 Die Ausgangsbasis – der schulische Chemieunterricht
Eine der vorrangigen Aufgaben des schulischen Chemieunterrichts ist darin zu sehen,
denjenigen Schülerinnen und Schülern, die sich in ihrem späteren Leben nicht mehr
systematisch mit Naturwissenschaften beschäftigen, eine tragfähige Grundlage zu
vermitteln. Anhand der chemischen Grundkonzeptionen und Kenntnisse, über die ein
Erwachsener verfügt, lässt sich der nachhaltige Erfolg des Unterrichts feststellen (Bader,
2003).
Über die allgemeine Forderung nach dem Entwickeln eines angemessenen Verständnisses
von der Natur der Naturwissenschaften als anerkanntes Bildungsziel, welches Schülerinnen
und Schüler vermitteln soll, welchen Zweck die Naturwissenschaften erfüllen, besteht in der
fachdidaktischen Diskussion bereits über den Begriff dieser Natur der Naturwissenschaften
keine grundsätzliche Einigkeit. Vielfach wird zur näheren Charakterisierung ausgeführt, dass
naturwissenschaftliches Wissen einen vorläufigen Charakter besitzt und sich im Laufe der
Zeit verändert (Urhahne, Kremer u. Mayer, 2008).
Die chemischen Grundlagenkenntnisse der Schüler können als ein Indikator für die
Wirksamkeit des Chemieunterrichts und für das Schülerinteresse, welches ihm entgegen
gebracht wird gelten. Sie steuern als Präkonzepte das Erlernen weiterer Sachverhalte. Die in
der Literatur zugänglichen Resultate sind nicht sehr ermutigend, selbst die einfache
Reproduktion grundlegender Unterrichtsthemen kann nicht sicher vorausgesetzt werden.
Weiterführende Leistungen, etwa ein Transfer auf Alltagssituationen, gelingen kaum.
In diesem Zusammenhang muss festgestellt werden, dass für eine sachbezogene
Auseinandersetzung mit Alltagsphänomenen häufig das Basiswissen fehlt. Bereits die
Wiedergabe einfacher chemischen Formeln stellt für viele Schüler ein Problem dar, dass sich
mit zunehmender zeitlicher Distanz zur Schulzeit noch verstärkt. Offensichtlich besteht in der
schulischen Ausbildung kein Konsens darüber, was zum elementaren Wissensstand
gehören soll. Wenn grundlegende Verbindungen des täglichen Lebens, wie Kohlendioxid
und Kochsalz von Schulabsolventen nicht beschrieben bzw. als chemische Formel
dargestellt werden können, kann dies, nach Hesse und Lummer, nur mit „massivem
Versagen“ der Schule erklärt werden, kombiniert mit erheblichen Unterrichtsausfällen in den
naturwissenschaftlichen Fächern. Sowohl die Kenntnis der Stoffe selbst, als auch ihre
Darstellung in der chemischen Formelsprache sind in den Lehrplänen der Sekundarstufe I
verankert. Daraus lässt sich die Frage ableiten, welche Kenntnisse des Chemieunterrichts
nach Abschluss der schulischen Ausbildung tatsächlich präsent sind. Unter anderem wird die
Stofffülle für die Lücken verantwortlich gemacht. Hesse und Lumer fordern in diesem
Zusammenhang einen verstärkten Konsens über die tatsächlich erforderlichen Inhalte des
Biologieunterrichts. Die Forderung, diese Verbindlichkeit auch den Schülern zu verdeutlichen
2. Theoretischer Hintergrund
31
um ihnen die Bedeutung dieser Kenntnisse für den Alltag zu erläutern, lässt sich auch auf
den Chemieunterricht übertragen (Hesse u. Lumer, 2000).
Wenn Chemieunterricht zum Verstehen von Natur und Naturwissenschaft im Rahmen der
allgemeinbildenden Schule erziehen soll, dann sind seine Inhalte aus der Perspektive des
Lernenden heraus zu legitimieren. Als Lösungsansatz wurde u.a. vorgeschlagen, chemische
Begriffe und Theorien verstärkt aus der natürlichen Umwelt zu entwickeln. Der Lehrende
kann dazu am Schülerwissen anknüpfen. Für den Themenbereich „Natur und Umwelt“
lassen sich im Unterricht geeignete Medien zur Erarbeitung von chemischen
Grundlagenkenntnissen nutzen. Das Lernziel Umweltbewusstsein als ein Schwerpunktthema
des Chemieunterrichts gestattet so eine Verknüpfung von Alltagserfahrungen und
Grundlagen der Chemie. Dabei ist unter Umständen ein Zurückstellen fachlicher
Vollständigkeitsansprüche erforderlich (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).
Anhand einer Untersuchung zur Konzept- bzw. Begriffsbildung im schulischen
Chemieunterricht zeigte sich, dass Schüler im und häufig auch noch nach dem
Chemieunterricht auf Vorstellungen zurückgreifen, die nicht mit den im Unterricht
erarbeiteten Konzepten übereinstimmen. Im Sinne eines Anschlusslernens erfolgt die
Bewertung des zu lernenden Wissens anhand der bereits vor dem Unterricht entwickelten
bzw. adaptierten Vorstellungen zu Phänomenen und Begriffen. Eine Veränderung bzw.
Erweiterung von vorhandenen Vorstellungen und Konzepten erscheint nur möglich, wenn
diese bewusst thematisiert und in Frage gestellt werden und wenn Schüler zu einer aktiven
Auseinandersetzung mit verschiedenen Erklärungsmodellen angeregt werden können. Die
bereits vorhandenen Vorstellungen bilden den Rahmen, mit dem neue Informationen
interpretiert und integriert werden. Im schulischen Chemieunterricht ist diese
Uminterpretation zumeist von der kontextualen Situation bestimmt. Mit dem Abschluss des
entsprechenden Unterrichtsabschnitts kehren Schüler häufig zu ursprünglichen
Erklärungsmustern zurück (Schmidt, Steffensky u. Parchim, 2005).
Gemäß Kremer u. Staudel (zitiert nach: Bierbaum, 2007) lassen sich die Ergebnisse der
genannten Untersuchungen als „Scheitern des naturwissenschaftlichen Unterrichts“ wie folgt
zusammenfassen:
1. Insgesamt verfügt die deutsche Bevölkerung nur über rudimentäre
naturwissenschaftliche Wissensbestände. Wissenschaftliche Methoden und
Arbeitsweisen sind kaum bekannt. Als besonders problematisch kann die häufig
ungeklärte Herkunft des Wissens betrachtet werden. Der schulische Unterricht
scheint gegenüber lebenspraktischen Erfahrungen und populärwissenschaftlichen
Darstellungen nur eine nachrangige Rolle für den Erwerb naturwissenschaftlicher
Erkenntnisse zu spielen.
2. Theoretischer Hintergrund
32
2. Die mathematisch-naturwissenschaftliche Fächergruppe umfasst die, mit Ausnahme
der Biologie, mit Abstand unbeliebtesten Fächer. Neben der Physik erscheint v.a. die
Chemie auf den hinteren Rängen. Einer der Hauptgründe für diese Ablehnung ist im
Unterricht selbst zu suchen. Auffällig ist die überproportionale Ablehnung dieser
Fächer durch die weiblichen Befragten.
3. Das Bild, welches der Gesellschaft von den Naturwissenschaften, ihren
Arbeitsweisen und wirtschaftlichen wie sozialen Einflüssen durch die Schule
vermittelt wird, erscheint unzureichend. Es trägt nicht zu einem Verständnis der
gesellschaftlichen Rolle von Naturwissenschaft bzw. Technik bei. Dieser Umstand
überrascht umso mehr, als dass dieser gesellschaftliche Einfluss als Legitimation des
naturwissenschaftlichen Unterrichts herangezogen wird.
Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden, dass nach Abschluss der schulischen
Ausbildung im Bereich der Chemie kein abgerundetes in sich geschlossenes
Wissenskonstrukt vorhanden ist, an welche spätere Bildungsmaßnahmen anknüpfen
könnten. Es muss angenommen werden, dass das „Postkonzept“ der schulischen
naturwissenschaftlichen Bildung, ergänzt und überformt durch Informationen
populärwissenschaftlicher Quellen, zugleich die präkonzeptionelle Ausgangsbasis für
entsprechende Bildungsmaßnahmen der Erwachsenenbildung darstellt.
2.3.3 Naturwissenschaften in der Erwachsenenbildung
Vor dem Hintergrund der durchschnittlich geringen Ausprägung chemischer Kenntnisse bei
Erwachsenen stellt sich die Frage, welche Wissensbasis zur Alltagsbewältigung erforderlich
ist. Derzeit können drei unterschiedliche Vorstellungen naturwissenschaftlicher Grundbildung
unterschieden werden (Schrader, Stadler u. Körber, 2008):
1. Die internationalen Schulleistungsstudien verstehen darunter „(…) die Fähigkeit,
naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden, naturwissenschaftliche Fragen zu
erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen, um Entscheidungen zu
verstehen und zu treffen (…)“.
2. Der Ansatz der „Scientific Literacy“ betont demgegenüber auch die Einstellungen zu
Naturwissenschaft und Technik sowie die Fähigkeit, naturwissenschaftliche Konzepte
und Verfahren in ihrer gesellschaftlichen, ethischen und ökonomischen Bedeutung zu
bewerten und auf dieser Grundlage Entscheidungen treffen zu können und zu wollen.
3. Gerade dieser Universalisierungsanspruch des angloamerikanischen Konzepts der
„Scientific Literacy“, welcher in scharfem Widerspruch zu den ernüchternden
Befunden des naturwissenschaftlichen Kenntnisstandes bei Erwachsenen stehe,
stößt auf Kritik. Morris Shamos unterscheidet deshalb „Cultural Scientific Literacy“
(lexikalische Kenntnis zentraler naturwissenschaftlicher Information und Begriffe),
„Functional Scientific Literacy“ (Verständnis naturwissenschaftlicher Begriffe und
Konzepte, die man benötigt, um sich im Alltag sinnvoll und aktiv über
naturwissenschaftlich-technische Phänomene auszutauschen) und „True Scientific
Literacy“, welche die Kommunikations- und Urteilsfähigkeit über mathematisch-
naturwissenschaftliche Theorien, Prozesse und Ergebnisse umfasst.
Martin Wagenschein hat in diesem Zusammenhang den Begriff der
Wissenschaftsverständigkeit vorgeschlagen, welcher neben dem reinen Wissen um den
Stoff auch die kritische Auseinandersetzung mit den Naturwissenschaften beinhaltet
(Bierbaum, 2007).
Heute besteht ein weitgehender Konsens, dass naturwissenschaftliche Grundbildung „(…)
die Fähigkeit (darstellt), naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden,
naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen,
um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen, die die natürliche Welt und die durch
menschliches Handeln in ihr vorgenommenen Veränderungen betreffen (…)“. Dafür müssen,
neben grundlegenden Fähigkeiten allgemeiner Art, auch wichtige Basiskonzepte aus den
Naturwissenschaften verfügbar sein. In einer Expertenbefragung des Bundesministeriums für
Bildung und Forschung zu den „Potentialen und Dimensionen der Wissensgesellschaft“
2. Theoretischer Hintergrund
36
wurden durch die Befragten vier Felder eines modernen Allgemeinwissens in einer
Wissensgesellschaft skizziert (BMBF, 1998). Dazu zählen instrumentelle Kompetenzen (z.B.
die Vertrautheit mit klassischen Kulturtechniken wie mit neuen Technologien), personale
Kompetenzen (z.B. persönliches Erfahrungswissen und persönliche Haltungen), soziale
Kompetenzen sowie inhaltliches Basiswissen (darunter werden, neben Wissen über aktuelle
Probleme, auch grundlegende Kenntnisse der Wissenschaften subsummiert). Das inhaltliche
Basiswissen spielt eine besondere Rolle als Mittler zwischen dem wissenschaftlichen
Spezialwissen und dem breiten Allgemeinwissen. Im Rahmen des Allgemeinwissens kommt
ihm die Aufgabe zu, das Spezialwissen in seinen Grundzügen zu repräsentieren und so
Anknüpfungsstellen zu bieten, sich Spezialkenntnisse aneignen zu können und den Mensch
in die Lage zu versetzen, gesellschaftliche Prozesse bewerten zu können. So verstanden
zählen dann auch Grundlagen aus Mathematik und den Naturwissenschaften, wie sie im
Fächerkanon der Schulen vertreten sind, zu diesem inhaltlichen Basiswissen und damit zum
Kernbestand eines modernen Allgemeinwissens in einer Wissensgesellschaft. In der
aktuellen Diskussion wird das Ziel einer naturwissenschaftlichen Grundbildung insbesondere
im Zusammenhang der Schulbildung mit dem oben eingeführten Begriff der „Scientific
Literacy“ beschrieben.
Ein grundlegendes Problem stellt das bereits zuvor beschriebene Fehlen systematisch
erhobener Daten zum naturwissenschaftlichen Kenntnisstand Erwachsener dar. Neben
einzelnen erfassten Bereichen gibt es keine verlässlichen Angaben zu Präkonzepten
Erwachsener vor dem Eintritt in Maßnahmen einer Weiterqualifizierung. Die einzige
verlässliche Aussage scheint zu sein, dass Erwachsene in den Naturwissenschaften nur
über lückenhafte Kenntnisse verfügen. Andererseits besteht seitens Wissenschaft und Politik
ein erhöhter Erkenntnisbedarf wie sich das Wissen nach dem Verlassen der Schule
entwickelt und welche Anforderungen an Wissen und Kompetenzen durch das Arbeitsleben
gestellt werden. Das wachsende Interesse an solchen Fragen zeigt, dass Wissen und
Kompetenzen im Bereich der Naturwissenschaft und der Technik auch zukünftig
bestimmende Themen bleiben. Das Schaffen einer verlässlichen Wissensbasis erfordert
verstärkt Maßnahmen der Erwachsenenbildung.
Demgegenüber steht eine Erosion naturwissenschaftlicher Lernangebote. Nach Nolda ist es
um Mathematik, Naturwissenschaft und Technik als Thema der Erwachsenbildung nicht gut
bestellt. Stattdessen sei zu beobachten, dass dieses Wissen überhaupt verschwinde, und
zwar sowohl im theoretischen Diskurs, als auch im praktischen Angebot der
Erwachsenenbildung. Dazu werden fachexterne Gründe angegeben, u.a. die elektronischen
Speichermöglichkeiten, deren potenzielle Abrufbarkeit jeder Information die Notwendigkeit
eines individuellen Wissens hinter die Möglichkeit des Suchens und Findens zurücktreten
lässt. Auch die Massenmedien und besonders das Fernsehen hätten eine starke Stellung als
2. Theoretischer Hintergrund
37
Quellen des Wissens und drängten damit andere Vermittlungsinstanzen zunehmend ins
Abseits (Nolda, 2001).
In der Folge entfällt die Chemie als eigenständiges Kursthema nahezu vollständig in dem
Programm der Volkshochschulen. Dies trifft für andere Naturwissenschaften nicht in diesem
Umfang zu und deutet auf besondere Schwierigkeiten von Chemieangeboten hin. Deren
Anbietern gelingt es offensichtlich am wenigsten, potenzielle Teilnehmer für die Kurse und
die darin enthaltenen fachwissenschaftlichen Inhalte zu interessieren. Vermutlich spielen
hierbei der abstrakte Charakter chemischer Vorgänge, die ihre Identifizierung im Alltag
erschweren, und die stark formalisierte und codierte Sprache, die den Erwachsenen aus
ihrer Schulzeit in Erinnerung ist, eine Rolle. Für die Physik zeigt sich ein Auf und Ab, wobei
sich die Zahl der Kurse auf einem niedrigen, aber konstanten Niveau bewegt. Bei der Zahl
der Unterrichtsstunden gibt es dagegen auch hier einen klar fallenden Trend (Stadler, 2004).
Eine Erklärung für das Problem, Erwachsene für die Naturwissenschaften zu begeistern,
kann in der Stellung von Physik und Chemie in der Beliebtheitsskala der Unterrichtsfächer
gesucht werden. Im Gegensatz zur Biologie nehmen diese beiden Fächer in einer ganzen
Reihe von Untersuchungen hintere Plätze ein und rutschen mit der Dauer der Beschulung
immer weiter ab. Allerdings zeigt die Zunahme an Angeboten der populärwissenschaftlichen
Vermittlung, dass es durchaus ein Interesse weiter Teile der Bevölkerung an
naturwissenschaftlichen Fragestellungen gibt. Diese Dimension ist für die
Erwachsenenbildung typisch: auf der einen Seite ist man mit einem von Sigrid Nolda
sogenannten „Popularisierungsverdikt“ konfrontiert, der Abwendung Lehrender von den
Naturwissenschaften. Dieser Prozess erschließt sich aus der Sichtung der Fachliteratur, in
deren Debatte über Inhalte, Funktionen und Ziele der Erwachsenenbildung die
Popularisierung von Naturwissenschaft kaum noch eine Rolle spielt (Stadler, 2004). Parallel
boomen jedoch sogenannte offene, freizeit- und erlebnisorientierte Lernumgebungen, die
sich durch ein hohes Maß an popularisierenden Vermittlungsversuchen und Darstellungen
der Naturwissenschaften auszeichnen. Darunter fallen Fachbuchreihen,
Wissenschaftszeitschriften mit bemerkenswert hoher Auflage, Wissenschaftsseiten in der
Tages- und Wochenpresse, Museen, Science Center und nicht zuletzt eine Fülle an
wissenschaftlichen Sendungen im Rundfunk und Fernsehen (Stadler, 2004).
Neben dem Internet werden zunehmend Science Center zu Informationsanbietern. Sie
gelten als die Einrichtungen, die derzeit in Deutschland über die erfolgreichsten
Ausstellungskonzepte verfügen. Der Besucherzuspruch in den genannten Einrichtungen
übertrifft die Besucherzahlen in anderen wissenschaftlichen und technischen Ausstellungen
und Museen bei weitem. Für die Mischung aus Unterhaltung und Lernmöglichkeiten wurde
bereits der Begriff des Edutainment geprägt (Körber, 2004).
2. Theoretischer Hintergrund
38
Eine Ursache für den insgesamt geringen Beitrag der organisierten Erwachsenenbildung zur
Vermittlung von Allgemeinwissen und Grundkompetenzen in Mathematik,
Naturwissenschaften und Technik könnte darin liegen, dass es an methodischen
Vorgehensweisen und einer ansprechenden Präsentation fehlt, die die Adressaten der
Erwachsenenbildung als lernförderlich erleben. Dem schulischen Unterricht in Mathematik,
Naturwissenschaften und Technik scheint dies bislang nur begrenzt zu gelingen, eher
scheint er das Interesse an diesen Fächern nachhaltig zu verschütten.
Die unterschiedlichen Popularisierunginitiativen werden von verschiedenen Gruppen mit
unterschiedlicher Zielsetzung getragen:
Zur ersten Gruppe gehören solche Aktivitäten, die ein nicht-negatives Verhältnis der
Öffentlichkeit zu den Natur- und Technikwissenschaften fördern, die breite Öffentlichkeit über
aktuelle Forschungsergebnisse der Wissenschaft informieren oder einen Dialog zwischen
Wissenschaft und Gesellschaft anstoßen wollen. Zumeist werden diese Initiativen durch
Industrieverbände und Konzerne unterstützt.
Zur zweiten Gruppe gehören u.a. solche Initiativen, die Individuen und Gesellschaft zu
begründeten Entscheidungen im Blick auf Wissenschaft und ihre Produkte befähigen, den
souveränen Alltagsumgang mit wissenschaftlichen und technischen Produkten ermöglichen
und Einstellungen und Verhalten der Adressaten verändern wollen. Betont wird die
Expertisierung der Öffentlichkeit auf der einen und die Alltagsorientierung der Wissenschaft
auf der anderen Seite (Schrader, 2004).
Im Gegensatz zu weiten Teilen der Bevölkerung scheinen die klassischen Institutionen der
Erwachsenenbildung an einer Popularisierung der Naturwissenschaften wenig interessiert.
Dieses Bedürfnis der Lernenden wird durch die neu auftretenden Bildungseinrichtungen und
–medien stärker befriedigt. Neben dem Verdienst, weite Bevölkerungsgruppen für eine
Auseinandersetzung mit den Naturwissenschaften zu gewinnen, treten aber auch kritische
Stimmen bezüglich der Popularisierung der Wissenschaft auf. Insbesondere wird die isolierte
Betrachtung einzelner Bereiche ohne die Herstellung einer systematischen Verknüpfung im
Sinne der Schaffung einer ganzheitlichen Wissensbasis bemängelt. Häufig steht dabei nicht
primär die pädagogische Initiierung bzw. Stärkung eines kritischen Verständnisses der
Naturwissenschaften im Vordergrund (Bierbaum, 2007). Dieses Public Understanding of
Science kann daher nicht der Schwerpunkt der Erwachsenenbildung darstellen, stattdessen
ist die systematische und kontinuierliche Förderung einer Scientific Literacy, einer
mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Basiskompetenz für eine breit angelegte
Bevölkerungsschicht anzustreben. Diese Basiskompetenz umfasst zum Einen die Fähigkeit,
naturwissenschaftliches Wissen für die Erweiterung und Aufrechterhaltung von
Handlungsmöglichkeiten zu nutzen, zum Anderen die Bereitschaft, sich an einem
bestimmten Rationalitätstyp zu orientieren. Es geht nicht um wissenschaftliche
2. Theoretischer Hintergrund
39
Urteilsbildung, sondern um Urteilsbildung aufgrund wissenschaftlicher Basiskenntnisse. Für
eine solche Zielsetzung scheint der zuvor beschriebene Kompetenzbegriff in besonderer
Weise geeignet, zumal er die Perspektive einer bildungsübergreifenden Behandlung der hier
behandelten Fragen und Probleme eröffnet. Popularisierung von Wissenschaft mit den
Mitteln der Erwachsenenbildung zielt primär auf Handlung, nicht auf Wissen und Reflexion.
Die besondere Herausforderung wird darin bestehen, Kompetenzen zu identifizieren, die für
ein vernünftiges verantwortungsvolles Handeln erforderlich sind, wenn die Technik
Naturwissenschaft in den Alltag katapultiert.
Die dazu erforderlichen didaktischen Konzepte in der Erwachsenenbildung müssen immer
auch berücksichtigen, dass ihr Klientel bereits mit wissenschaftlichen Kenntnissen in Kontakt
gekommen ist, also bereits über Präkonzepte verfügt. Häufig ist dieses Wissen aber
kompartimentalisiert, also zerteilt, lückenhaft und zugleich mit Alltagswissen durchsetzt. Die
Lernenden nutzen naturwissenschaftliche Kenntnisse äquivalent zu anderen Formen des
Wissens, z.B. zu ihrem Alltagswissen, die ebenfalls Handlungsmöglichkeiten eröffnen
(Schrader, 2004). Diese Präkonzepte, häufig als Misconceptions negativ belegt, stellen für
den Lernenden teils festverwurzelte Strukturen dar, die über längere Zeiträume hinweg
konstruiert wurden und als viabel galten. Diese Präkonzepte müssen bei der Planung und
Vorbereitung der Unterrichtsziele und Inhalte mit berücksichtigt werden (Barke u. Harsch,
2001). Um dem Lernenden die Möglichkeit zu geben, neues Wissen anzunehmen, ist
teilweise die gezielte Dekonstruktion präkonzeptioneller Vorstellungen vorzunehmen.
Entscheidend für den Bereich der Erwachsenen- und Weiterbildung ist weiterhin, dass die
Maßnahmen zur Behebung der Mängel sich nicht mehr nur auf einzelne Bereiche bzw.
Lebensabschnitte beziehen. Ziel muss eine auf die Lebenszeit ausgerichtete übergreifende
Bildung sein, die einerseits institutionell verortet ist, andererseits aber auch die
Lernbereitschaft und Lernfähigkeit des Individuums fordert und fördert (Bierbaum, 2007).
Aufgrund der unterschiedlichen Lernbiographien ist bei Erwachsenen von der Existenz stark
divergierender naturwissenschaftlicher Präkonzepte auszugehen. Die Erwachsenenbildung
sieht sich damit der Herausforderung gegenüber, einer breiten Gruppe von Lernenden
schlüssige Konzepte zu liefern, welche für die Alltagsphänomene anschlussfähig sind und es
dem einzelnen Lernenden erlauben, darauf aufbauend eigene Entscheidungen zu
ermöglichen, also als Kompetenzbausteine zu dienen.
2. Theoretischer Hintergrund
40
2.4 Nutzung von Medien in der Erwachsenenbildung
2.4.1 Definition und Medientaxonomie
Medien stellen im Grundsatz Informationsträger dar, wobei ein Einteilung in personale
(Lehrer, Experten, Zeugen) und apersonelle Medien (reale Gegenstände. Zeichenträger)
getroffen werden kann. Gemäß der Zielrichtung dieser Arbeit sind im Folgenden apersonelle
Lernmedien gemeint, wenn von Medien gesprochen wird. In Lernsituationen dienen sie
Lehrenden wie Lernenden als Übertragungsmittel für Informationen und als Arbeitsmittel,
welche in didaktischer Absicht ausgewählt bzw. erstellt werden, um als Lernhilfe Anwendung
zu finden. Der Medienbegriff umfasst damit Lernmittel, Lernprodukte und den fachlichen
Gegenstand selbst (Sander, 2007).
Als Zeichenträger können Medien Informationen in analoger und digitaler Form speichern,
transportieren und wiedergeben. Gemäß dem Organon-Modell nach Bühler (Bühler, 1965)
stellen sie einen Gegenstand bzw. Sachverhalt dar, der zwischen einer Person als Sender
und einer weiteren Person als Empfänger vermittelt. Hierbei spielt die Codierung bzw.
Decodierung des Vermittlungsobjekts, die sowohl seitens des Senders als auch des
Empfängers vor dem Hintergrund des Vorwissens stattfindet, für den Informationstransfer
eine wesentliche Rolle.
Abb. 4: Erweitertes Organon-Modell (ursprünglich zur Erklärung des Sprachverhaltens genutzt), M stellt das Lernmedium als Transportmittel des Lerngegenstands dar
Medien bilden in dieser Funktion einen Faktor der Gestaltung von Lernprozessen ab. Im
kognitiven Bereich fallen Ihnen die Aufgaben zu, sowohl den Zugang zu den Lerninhalten zu
erleichtern, als auch den Abruf bereits vorhandenen Wissens zu ermöglichen. Dabei helfen
Medien mit Darstellungen in Form von Modellen und schematischen Abbildungen bei der
Rezeption des Wissens. Im Rahmen des computergestützten Lernens kann durch Medien
2. Theoretischer Hintergrund
41
auch die Gestaltung des eigentlichen Lernablaufs gesteuert werden (Kaiser, 2007). Affektiv
können von Medien motivationale Effekte ausgehen.
Abhängig vom jeweiligen Betrachter wird die Bedeutung von Lernmedien unterschiedlich
gewertet. Unterrichtstechnologie und lerntheoretische Didaktik räumen den Mitteln zur
Optimierung des Lehr- und Lernprozesses eine entscheidende Bedeutung ein, der
Schwerpunkt liegt auf dem technischen Moment. Die Mediendidaktik erkennt zwar diesen
technischen Aspekt an, stellt jedoch individuelle und soziale Auswirkungen von Medien
hinsichtlich Selbstverwirklichung, Selbständigkeit und Kommunikationsmöglichkeiten in den
Lernmedien lassen sich in die Gruppe der Bücher, die Lehr- und Lernmaterialien sowie der
Gegenstände und der audiovisuellen Medien kategorisieren.
1. Gruppe der Bücher Lehr- und Sachbücher
Programmierte Unterweisungen
Skripte
2. Gruppe der Lehr-/Lernmaterialien Tafelbilder / Plakate
Arbeitsblätter und –hilfen
Frage- und Auswertebögen
3. Gruppe der Gegenstände Originale Gegenstände
Modelle
Experimentelle Vorführungen
4. Gruppe der audiovisuellen Medien Tonband / Dias / Tonbildschau
Overhead
Film / Fernsehen / Video
Computergestützter Unterricht
Tab. 4: Einteilung der Lern- und Unterrichtsmedien (nach Langosch, 1993). Bemerkenswerterweise fehlt in Langoschs Auflistung der durch den Lernenden durchgeführte Schülerversuch.
Aus dem Blickwinkel der Sinneserfahrung kategorisiert Dales Erfahrungskegel die
Lernmedien in solche, die ein direktes Erfahren, ein ikonisches Erfahren oder ein
symbolisches Erfahren des zu vermittelnden Gegenstandes oder Sachverhalts ermöglichen.
Durch die Klassifizierung anhand der Sinnesbeteiligung entsteht der sogenannte
Erfahrungskegel. Je mehr Sinneskanäle angesprochen werden und je intensiver die
Sinneswahrnehmung ausfällt, umso breiteren Raum wird dem Medium eingeräumt.
2. Theoretischer Hintergrund
42
Abb. 5: Erfahrungskegel nach Dale (nach Tulodziecki u. Herzig, 2004)
Dales Klassifizierung korreliert die Medien mit unterschiedlichen Lernformen. Die direkte
Erfahrung wird mit dem praktischen Tun des Lernenden in Verbindung gebracht, dem
Learning by doing, die ikonische Erfahrung mit dem Lernen durch Beobachtung, die
symbolische Betrachtung steht in Verbindung mit dem imaginativen Lernen, etwa durch
Texte (Tulodziecki u. Herzig, 2004). Bei Vorliegen unterschiedlicher individueller Präferenzen
der Lernenden bezüglich der Erfahrungsebenen lässt sich Dale’s Modell als Basis für eine
weitere Klassifizierung von Lerngruppen in Betracht ziehen.
Kritiker halten Dale vor, sein Verweis auf Erfahrungen sei zu vage, als dass eine
bedeutsame Beziehung zum Unterricht hergestellt werden könnte. Es fehlten Kriterien zur
Planung des Medieneinsatzes in der Unterrichtspraxis (Bachmair, 1976).
Die unterschiedlichen Erfahrungsformen werden im Zusammenhang mit Medien auch als
Codierungsarten bezeichnet. Von den originalen Gegenständen bzw. Prozessen abgesehen,
stellen Medien den zu transportierenden Gegenstand durch Symbole mehr oder weniger
abstrahiert dar. Je nach Abstraktionsgrad spricht man von realgetreuen Darstellungen, wie
Fotographien und Tonaufnahmen, schematischen Darstellungen, z.B. Skizzen und
symbolischen Codierungen, welche in verbale und nonverbale Symbole unterteilt werden
2. Theoretischer Hintergrund
43
können. Durch die Kombination von Codierung und aufnehmenden Sinneskanälen bzw.
Sinnesmodalitäten entsteht eine Darstellungsform-Matrix, die eine Einteilung der Medien
ermöglicht.
Sinnesmodalität
Codierungsart
Auditiv Visuell Multisensual
Statisch Dynamisch
Abbildhaft realgetreu Originaltöne Bilder Filme originale
Gegenstände
(visuell, taktil)
Schematisch künstliche
akustische
Signale
Skizzen,
Graphiken
Animationen Schüler-
versuche
(visuell, taktil,
auditiv, olfak-
torisch, u.U.
gustatorisch)
Symbolisch verbal Sprachauf-
zeichnungen
schriftliche Texte Laufschrift
non-verbal Nichtsprachliche
akustische
Symbole
Nichtsprachliche
optische
Symbole
bewegte
optische
Symbole
Tab. 5: Klassifizierung von Medien anhand der Kombination von Erfahrungsformen und Sinnes-modalitäten (ergänzt nach Tulodziecki u. Herzig, 2004)
Eine von dieser verbreiteten Klassifizierung in Printmedien bzw. audiovisuelle Medien und
elektronische Medien abrückende Definition liefern Henninger und Mandl. Diese beschreiben
Lehren mit neuen Medien als den Einsatz sowohl von klassischen als auch elektronischen
Medien in Verbindung mit Lernaufgaben, wobei diese „(…) so zu gestalten und zu
sequenzieren (sind), dass sie dem Lernenden den Erwerb neuen oder die Veränderung bzw.
Erweiterung existierenden Wissens und vorhandener Fähigkeiten erlaubt.“ (Henninger u.
Mandl, 2003).
Um zwischen klassischen und elektronischen Lernmedien differenzieren zu können, sollen
hier die Bereiche Medialität, Interaktivität und Adaptivität betrachtet werden.
Medialität umfasst alle Merkmale, welche das Medium als solches betreffen. Hier greifen
elektronische Medien auf denselben Vorrat an Symbolen zu, welche auch in den klassischen
Medien genutzt werden. Die Form der Ausgabe bewegter Bilder ist auch in einem Schulfilm
möglich, die Wiedergabe von Zeichen und Abbildungen lässt sich auch mittels Umdruck bzw.
Lehrbuch erreichen. Der Vorteil der elektronischen Medien liegt in der einfacheren
2. Theoretischer Hintergrund
44
Verknüpfung. Auf der Basis der gleichen internen Codierung lassen sich die verschiedenen
Medien über ein und dasselbe Wiedergabegerät nutzen.
Ziel eines Medienverbundes muss die Verbesserung der Möglichkeiten einer
Informationsaufnahme durch den Lernenden sein. Der Verbund soll in seiner Kombination
mehr erreichen als die Addition der Wirkung seiner einzelnen Komponenten. Das setzt
voraus, dass der Medienmix didaktischen Gesichtspunkten folgt. Der Wechsel der
gebotenen Medien muss didaktisch nachvollziehbar sein. Medialität umfasst damit die
technische Funktionalität, die ästhetische Gestaltung und die auf das entsprechende Lernziel
ausgerichtete Funktionalität. Um dem Lernenden die störungsfreie Interaktion mit seinen
technischen Möglichkeiten zu erlauben, muss das elektronische Medium userfreundlich sein.
Im Gegensatz zu den hergebrachten Lernmedien wird an die elektronischen Medien
aufgrund der technischen Komplexität ein höherer Maßstab angelegt.
Interaktivität stellt die Möglichkeit dar, mit dem Lernmedium in Wechselwirkung zu treten.
Damit sollen die mit einem personalen Lehrer auftretenden sozialen Kontakte zumindest in
Teilen simuliert werden. Höhepunkt dieser Bestrebung war der Versuch, eine „intelligente“
Lernsoftware zu entwickeln, welches sich den Bedürfnissen des Lernenden anpasst. Nach
dem Scheitern dieses Ansatzes lässt sich feststellen, dass ein digitales Lernprogramm sich
von einem Lehrbuch mit entsprechenden Fragen, einschließlich der verfügbaren Lösungen,
grundsätzlich nur in der leichteren Verfügbarkeit und dem größeren Variantenreichtum der
Interaktionsmöglichkeiten unterscheidet. Doch bewegt sich dieser immer noch in den von
einem Programmierer vorgegebenen Lösungswegen. Damit lässt sich keine eindeutige
Abgrenzung zwischen klassischen und elektronischen Medien bezüglich der Interaktivität
treffen.
Die Adaptivität gibt die Anschlussfähigkeit der Inhaltskomponenten eines Lernmediums
innerhalb eines Medienverbundes wider. Gegenüber herkömmlichen Lernunterlagen
zeichnen sich die elektronischen Medien in diesem Punkt durch eine höhere Flexibilität aus,
da ein geringerer Grad der Fixierung vorliegt. Beispielsweise lassen sich in elektronische
Daten leichter Verlinkungen einfügen, die dem Lernenden den alternativen Zugriff auf
weitere Informationsquellen erlauben, wodurch dieser nicht mehr ausschließlich auf eine
vorgegebene lineare Abfolge der Themen angewiesen ist. Unter den Begriff der Adaptivität
fällt auch die inhaltliche Anpassung bzw. die didaktische Reduktion. Für alle Lernmedien
besteht die Notwendigkeit, den Lernstoff mit Hinblick auf das Lernziel einzugrenzen und
lerngruppengerecht didaktisch aufzubereiten. Diese Reduktion findet ihre Begrenzung in
dem Maße, dass der Stoffumfang und dessen Tiefe dem Thema noch gerecht wird und die
Einordnung in ein Gesamtkonzept gestattet (Mitschian, 2004).
2. Theoretischer Hintergrund
45
Apersonelle Lernmedien sollen dazu beitragen, die Expansion der Weiterbildung zu
bewältigen und die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Andererseits sollen sie eine
Selbststeuerung der Lernaktivitäten ermöglichen. Aufgrund der räumlichen Trennung von
Lehrendem und Lernenden ist der Einsatz von mindestens einem Medium essentiell, um
diese Trennung zu überbrücken. (Balli, Sauter, 2005). Dabei ist die Größe der Distanz
unerheblich.
Bedingt durch die zunehmende Bedeutung von (Lern-)Medien erlangt auch die zu einem
zielgerichteten Umgang mit Lernmedien erforderliche Medienkompetenz immer größere
Wichtigkeit. Sie kann neben Lesen, Schreiben und Rechnen als vierte Kulturtechnik
angesehen werden (BMBF, 2008). Die öffentliche Diskussion um Medienkompetenz in
Schule und Erwachsenenbildung ist jedoch zumeist auf die Betrachtung der neuen, d.h. der
computerbasierten Medien beschränkt. Durch die Vernachlässigung der breiten Palette der
„klassischen“ Lernmedien bei gleichzeitiger Fokussierung auf eine Medienart werden sowohl
medienpädagogische Zielvorstellungen eingeschränkt als auch didaktische Konzepte, die
sich auf Printmedien, audiovisuelle Medien und computerbasierte Medien gleichermaßen
beziehen, außer Acht gelassen. „Eine einseitige Forderung nach Kompetenzentwicklung im
Bereich neuer Medien ist nicht nur im Hinblick auf die Bedeutung anderer Medienarten in der
Lebenswelt (…) verfehlt, sondern verkennt auch die Notwendigkeit einer
Auseinandersetzung mit ,klassischen‘ Medien.“ (Herzig, 2001).
2.4.2 Medien aus lerntheoretischer Sicht
Der Lernprozess lässt sich als die Verarbeitung von Informationen auffassen, die Phasen
der Wahrnehmung, der Interpretation und der Speicherung aufweist. Diese Informationen
werden als Umweltsignale registriert. In der Wahrnehmungsphase werden nur solche
Signale wahrgenommen, welche eine ausreichende Passung zu bereits gespeicherten
Informationen aufweisen. Für Informationen, deren Signalwirkung außerhalb dieser Passung
liegen, findet aufgrund eines fehlenden „Sensoriums“ keine Rezeption statt. Neben einer
unterschiedlich guten Passung und damit der uneinheitlichen Zuerkennung von Relevanz
treten auch bei der Dechiffrierung der Nachricht Unterschiede auf. Informationen können
damit stark oder schwach, eindeutig oder mehrdeutig aufgefasst werden (Klimecki, Laßleben
u. Thomae, 1999). Lernmedien sind damit als Informationsträger und Steuerungselemente
wichtige Instrumente der Wissensvermittlung. Mit der durch das Aufkommen der
Computertechnologie erweiterten Bandbreite der zur Verfügung stehenden Lernmedien
verändern sich auch die konkreten Auswirkungen auf die Lernprozesse (Speck, 2003).
Nachdem mit dem Auftreten elektronischer Medien bis zur Jahrtausendwende eine
regelrechte Medieneuphorie herrschte, kam es in den letzten zehn Jahren zu einer
2. Theoretischer Hintergrund
46
Relativierung ihres Stellenwertes im Lernprozess, verbunden mit der Einbindung in
didaktische Konzepte (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).
Heute werden den Unterrichtsmedien drei methodische Funktionen zugeordnet:
- der Wissenspräsentation,
- der Wissensvermittlung durch Steuerung des Lernprozesses und
- als Wissenswerkzeug mit kommunikativer und konstruierender Funktion bezüglich
des zu vermittelnden Wissens.
In der Wissenspräsentation kann zwischen dem klassischen Ansatz, der von einem Medium
eine möglichst exakte Wiedergabe der zu vermittelnden Wirklichkeit und dem
konstruktivistischen Ansatz der Unterstützung des Lernenden bei der Entwicklung seiner
Vorstellung dieser Wirklichkeit, unterschieden werden. Die Aufgabe der Lernmedien liegt
darin, das zu vermittelnde Wissen strukturiert und mit entsprechenden Hervorhebungen, z.B.
durch Bilder, Graphiken usw., darzustellen. Als steuernde Elemente unterstützen Unterrichts-
bzw. Lernmedien Lernende wie Lehrende. Dabei reichen die Ansätze von der straffen
Lenkung des Lernenden durch Frage-Antwort-Kopplungen behavioristischer Ausrichtung bis
zur Anregung selbstgesteuerter Lernprozesse im hyperverlinkten Raum (Reglin u. Hölbing,
2004).
Mittels als Wissenswerkzeuge genutzter Medien kann der Lernende aktiv sein erarbeitetes
Wissen speichern, aufbereiten und seinerseits distributieren. Diese Werkzeug-Funktion
wurde lange Zeit unterschätzt, spielt aber besonders bei der aktiven Erarbeitung von Wissen
sowohl einzeln als auch in Gruppen eine wesentliche Rolle. (Reglin u. Hölbing, 2004)
In den Lernmedien und ihrer Einbindung in den Lehr- und Lernprozess spiegeln sich die
unterschiedlichen lerntheoretischen Ansätze wieder. Zumeist folgen Erstellung und
Anwendung von Lernmedien der behavioristischen, kognitivistischen oder
konstruktivistischen Strömung (de Witt u. Czerwionka, 2007). Als programmierte Instruktion
ausgelegte Lernprogramme zeigen häufig eine stark behavioristisch geprägte Ausrichtung
mit einer Zerlegung der Lerninhalte in kleine Unterabschnitte. Nach Bearbeitung eines
Abschnitts erfolgt die Überprüfung des erworbenen Wissens durch konkrete Lernaufgaben.
Die Rückmeldung des Ergebnisses erfolgt unmittelbar und liefert im Falle der korrekten
Beantwortung eine positive Verstärkung. Falls die Frage falsch beantwortet wurde, wird
durch das Ausbleiben eines positiven Reizes eine Extinktion des gezeigten Verhaltens
angestrebt. Ziel ist es, durch das schrittweise Vorgehen den Lernenden von seiner
Ausgangssituation zu einem erwünschten Endverhalten zu führen (Reinmann-Rothmeier u.
2. Theoretischer Hintergrund
47
Mandl, 2006). Aufgrund der schwierigen Umsetzung von Ansätzen der programmierten
Unterweisung im Klassenverband waren behavioristische Lernarrangements von Anfang an
auf eine individuelle mediengestütze Lernumgebung ausgerichtet. Zu Beginn wurden für die
Unterweisung sogenannte „Lernmaschinen“ genutzt. In der Folge übernahmen Lehrbücher
bzw. Umdrucke die Aufgabe, den Lernenden anhand kleinstmöglicher Einzelschritte durch
den Lernstoff zu führen.
Im Zuge der verstärkten Computernutzung erlebten behavioristisch geprägte Programme
eine Renaissance, die in einzelnen Bereichen bis heute anhält (Gräsel, 2006). Diese „Drill-
and Practice“-Programme stellen gleichwohl die erste Generation „interaktiver“ Medien dar.
Zumeist dienen sie dem Erlernen von aneinandergereihten Fakten und einfachen
Zusammenhängen, z.B. als Vokabeltrainer. Obwohl der Behaviorismus lerntheoretisch nicht
mehr den Stand der Forschung repräsentiert und die auf ihm basierenden Programme für
das Lernen komplexer Zusammenhänge weniger geeignet erscheinen, wirkt er bis heute fort.
Mit der kognitiven Wende trat die zweite Generation von Lernprogrammen auf. Diese folgen
einem Instructional-Design, welches dem Lernenden nicht nur Faktenwissen, sondern auch
Lernstrategien zu vermitteln versucht. Um die motivationale Seite des lernenden Individuums
anzusprechen, werden gegenstandszentrierte Lernumgebungen gestaltet. Ziel ist es, den
Kontext zur Lebenswirklichkeit des Lernenden herzustellen. Neben den Vorteilen
kognitivistisch geprägter Medien, wie der Motivation und der lebensweltlichen Verankerung,
traten auch verschiedene konzeptionelle Probleme auf. Aus dem Ansatz einer
lernerfreundlichen Strukturierung des Stoffs ergibt sich eine Distanz zu den komplexen
unstrukturierten Anwendungssituationen des Alltags. Daraus erwächst die Gefahr, sich
„träges“ Wissen anzueignen (de Witt u. Czerwionka, 2007, AK!). Charakteristisch für
kognitivistisch geprägte Instruktionsmodelle sind die Gliederung in eine Aufgabenstellung,
einer Erklärung der Lösungsschritte bzw. Lösungsstrategien und die Präsentation der
Lösung selbst. Eine eigenständige Ergänzung der Lösungsbeispiele mit zusätzlichen
Informationen wird als lernfördernd erachtet (Gräsel, 2006).
Die konstruktivistische Wende, verbunden mit dem Auftreten neuer Medien, ließ einen
Wandel in der Wissensvermittlung erwarten, der im konstruktivistischen Sinne zu einer
Abkehr von der Lehrerzentrierung hin zu einem lernerzentrierten dezentralen Unterricht
führen sollte (Jäger, 2004). Damit war auch die Abkehr von Begriffen wie „Lernstoff“ und die
Verabschiedung von einer Input-Output-Didaktik vorgesehen.
Konstruktivistische Lernsettings bieten den Lernenden Lernumgebungen an, die
kontextgebunden anhand möglichst realitätsnaher Lernbeispiele eine eigene Konstruktion
des Wissens ermöglichen (in diesem Zusammenhang wird der Begriff der situierten
Lernumgebung genutzt). Aus der betrieblichen Ausbildungspraxis wurde dazu die Theorie
der kognitiven Lehre („Cognitive Apprenticeship“) entwickelt. Hierbei vollzieht sich die
2. Theoretischer Hintergrund
48
Wissensvermittlung um einen authentischen Sachverhalt in Aufgabenform. Beginnend mit
einer Einführung und der Bereitstellung von Lösungsansätzen durch den Lehrenden,
übernehmen die Lernenden die Entwicklung von Lösungsansätzen. Dabei werden sie durch
den Lehrenden oder andere Experten unterstützt (Coaching und Scaffolding). Verbunden ist
der Problemlösungsprozess mit der Artikulation der Ergebnisse gegenüber Lehrenden und
Mitlernenden, wodurch eine mehrdimensionale Betrachtung des Lernobjekts erreicht wird
(Gruber, Mandl u. Renkl, 2000). Die Theorie der kognitiven Lehre misst dem Einsatz von
Lernmedien einen hohen Stellenwert bei. Sie werden als wesentliches Instrument betrachtet,
um authentische Probleme in situierte Lernumgebungen zu importieren.
Der „Anchored Instruction“-Ansatz zielt ebenfalls darauf ab, den Wissenserwerb, gekoppelt
an authentische Lernaufgaben, zur Entwicklung von Fähigkeiten des selbständigen
Problemlösens zu nutzen. Der Medieneinsatz dient zum Transport authentischer
Lernsituationen in die Lernumgebung und zur Motivation des Lernenden für ein
selbständiges Problemlösen. Das Medium liefert hierbei den „Anker“, an dem der sich
entwickelnde Lern- und Problemlösungsvorgang fixiert wird. Problematisch sind der
erheblicher Entwicklungs- und Änderungsaufwand zur Erstellung der Ankermedien und die
dadurch bedingte Inflexibilität im Falle einer erforderlichen Adaption auf veränderte
Lernsituationen (eine Schwierigkeit, die allerdings alle multimedialen, interaktiven
Lerneinheiten aufweisen). Allerdings wurden in der Vergangenheit verschiedene
Lösungsansätze entwickelt, um die Herstellung aufwendiger multimedialer Lernunterlagen zu
umgehen, etwa durch den Einsatz von Zeitungsartikeln bzw. in Zeitungsaufmachung
erstellten Printmedien (Kuhn u. Müller, 2005).
Beide Ansätze erfordern ein Repertoire an Problemlösungsmechanismen oder die
entsprechende Zeit und den Support, um diese zu erwerben. Für den ungeübten Lernenden
trat beim Lernen mit konstruktivistisch geprägten Lernmedien häufig Desorientierung und
damit Überforderung auf. Vor dem Hintergrund dieser Problematik entstand der Ansatz des
gemäßigten Konstruktivismus. Dieser versucht konstruktivistisches kontextualisiertes Lernen
mit einer situativen instruktionalen Unterstützung in geeigneter Form, z.B. als hypermediale
Hilfesysteme oder Textbausteine zu integrieren. (de Witt u. Czerwionka, 2007, Aebli 2.3).
Reichen die Wurzeln der oben genannten Ansätze noch in die Zeit der „klassischen“
Lernmedien zurück, so ist das netzbasierte kooperative Lernen erst durch die technische
Entwicklung des Internets möglich geworden. Der situierten Lernumgebung fällt hier die
Aufgabe zu, den Lernenden nicht nur den Lernstoff zu präsentieren, sondern gleichzeitig die
Möglichkeit zum gegenseitigen Austausch zu schaffen. Der Vorteil einer gemeinsamen
Wissenskonstruktion wird allerdings momentan noch durch eine aufwendige Koordination
der zumeist schriftlich codierten Informationen gemindert (Gräsel, 2006).
2. Theoretischer Hintergrund
49
2.4.3 Der Einfluss von Medien auf das Lernen
Obwohl der Einfluss von Lernmedien auf den Lernprozess als gegeben vorausgesetzt wird,
sind die aus dem Bereich der Erwachsenenbildung vorliegenden empirischen Erkenntnisse
zu Fragen des Medieneinsatzes teilweise widersprüchlich, wie etwa in der Frage. ob
verschiedene Medien auf Lernprozesse unterscheidbare Einflüsse ausüben (Göhlich u.
Zirfas, 2007). Diese scheinen stärker von den subjektiven Handlungen der Lernenden, als
von unterschiedlichen Lernarrangements abhängig zu sein. Als personaler Einflussfaktor
kann, neben der lernbiographischen Vorprägung in Form des Vorwissens und der
vorhandenen Medienkompetenz, besonders die aufgabenbezogene Motivation des
Lernenden angenommen werden (Zimmer, 2005, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007).
Werner Sacher sieht in diesem Zusammenhang „nicht die Formen der Interaktion mit einer
Lernumgebung und nicht die Arten der Verständigungsprozesse ausschlaggebend für Art,
Niveau und Fruchtbarkeit der Lernprozesse, sondern die durch sie konstituierten Themen
und die inneren Lernsituationen und Lernhandlungen.“ (Werner Sacher, 2001).
Die Wirkungen von Lernmedien lassen sich anhand kurzfristiger Auswirkungen und
langfristiger Effekte betrachten. Kurzfristig kann von den Medien ein anregender Effekt
ausgehen, der den Lernenden dazu bewegt, sich mit einem Lernstoff auseinander zu setzen
oder durch einen feststellbaren Lernvorteil die momentane Lernmotivation steigert. Zu den
langfristigen Auswirkungen werden die im Rahmen der Mediennutzung erworbenen
Kenntnisse, Fertigkeiten und Einstellungen gezählt (Rebel, 1999).
Damit ein Lernmedium wirksam werden kann, ist als notwendige Bedingung für eine
intensive Beschäftigung des Lernenden mit dem Lerngegenstand die Ausrichtung der
Aufmerksamkeit auf das Lernmaterial anzusehen. Dieser Zusammenhang zwischen
Modalität und Codierung einerseits und Aspekten der Lernmotivation andererseits ist bislang
noch nicht abschließend untersucht. Als gesichert kann der Neuigkeitseffekt angenommen
werden, wonach ein Lernerfolg dann wahrscheinlich ist, wenn der Lernende mit einem neuen
Lernmedium arbeiten (Speck, 2003).
Es muss davon ausgegangen werden, dass dieser Neuigkeitseffekt mit wiederholter Nutzung
verloren geht. Daher kann Lernmedien selbst keine langfristige motivierende Wirkung
zugebilligt werden. Um einen längerfristigen Effekt zu erzielen, muss die Mediennutzung
unter dem Primat der pädagogischen Konzeption stattfinden. Erst nach Festlegung des
pädagogischen Designs kann die passende „Hardware“ ausgewählt werden. Das
Unterrichtskonzept und die institutionellen Methoden gehen vor Präsentation und
Mediendesign (Balli u. Sauter, 2005; Sacher, 2001).
Da nicht immer originale Lernobjekte genutzt werden können, kommen in der Regel
„externe“ Lernmedien zum Einsatz, die den originalen Lerngegenstand möglichst authentisch
abbilden sollen. Der Mediennutzer interagiert also zumeist nicht mit dem originalen
2. Theoretischer Hintergrund
50
Gegenstand, sondern mit der symbolischen Darstellung des Mediums. Diese kann jedoch
das Erscheinungsbild und Verhalten des Originals in vielen Fällen nicht bzw. nur
eingeschränkt simulieren bzw. parareal wiedergeben. Andererseits eröffnet die Nutzung
pararealer Objekte die Möglichkeit der Komplexreduktion bei gleichzeitiger Hervorhebung
von für die Vermittlung wichtiger Details. Neue Medien stellen mit ihren interaktiven
Möglichkeiten ein Bindeglied zwischen originalen Objekten und pararealer Wiedergabe dar.
Trotz der Beschränkung auf die parareale Interaktion lässt sich eine, mit dem
Perspektivenwechsel einhergehende, verstärkte Aktivierung der Lernenden erwarten, als sie
durch eine Informationsaufnahme in bloßer Rezipientenhaltung möglich wäre. Allerdings
besteht auch die Gefahr der Fehlinterpretation des Lernobjekts, die mit zunehmendem
Abstraktionsgrad wächst. Durch die Option, den Lerngegenstand aus verschiedenen
Blickwinkeln zu betrachten und dem Lernenden Interaktionsmöglichkeiten zu schaffen, die im
Rahmen der Selbstkontrolle die Gelegenheit bieten das Erlernte zu prüfen, verfügen
moderne Medien über die Möglichkeit, die Irrtumswahrscheinlichkeit zu minimieren. Letztlich
sollte jedoch immer die Gelegenheit bestehen, anhand des Zusammentreffens mit Experten
und anderen Lernenden über das Korrektiv der Interaktion das Auftreten falscher Konzepte
weitgehend zu vermeiden. Die Viabilität der Wahrnehmung pararealer Lernmedien
letztendlich zum einen durch den Entwickler entscheidend beeinflusst, andererseits ist sie
auch abhängig von Vorwissen, Motivation und Interessen des Nutzers. Originale Lernobjekte
sind dagegen in ihrer Wirkung „widerstandsfähiger“, sie lassen zumeist nur eine Betrachtung
in dem Kontext zu, für welchen sie erstellt werden (Sacher, 2001).
Durch die mediengestützte Förderung der persönlichen Bedeutsamkeit des
Lerngegenstandes ist mit einer Steigerung der Motivation zur Auseinandersetzung mit dem
Lerngegenstand zu rechnen. „Die Stoffvermittlung sollte abwechslungsreich sein. Dazu
können die Variation der Sozialform und die Variation der Lernmaterialien und –medien (z.B.
die Einführung von computerunterstütztem Unterricht) entscheidend beitragen.“ (Schiefele,
Streblow, 2006).
Bezüglich eines Einflusses der unterschiedlichen Codierungsarten auf das
Transfervermögen der Lernenden führten Overing und Travers 1973 eine Studie über das
Lernen optischer Phänomene durch. Dazu wurde vier Vergleichsgruppen der Lernstoff als
verbale Information, als schematische Darstellung mit verbaler Information, in Form eines
Lehrerexperiments mit verbaler Information und als schematische Darstellung mit verbaler
Information verbunden mit einer vorhergehenden Problemstellung präsentiert. Die
Lernenden, welche mit den beiden letzteren Varianten unterrichtet wurden, zeigten dabei
eine erhöhte Befähigung zum Transfer des Erlernten. Issing und Schellenberger
untersuchten 1973 die Wirkung von Lernmedien bezüglich ihrer methodischen Gestaltung.
Anhand des Themas „Magnetismus“ wurden drei Lerngruppen je eine Fernsehsendung zum
2. Theoretischer Hintergrund
51
Thema, eine Fernsehsendung, welche den Inhalt in kleine Untersequenzen zerlegt wider
gab, an deren Ende inhaltsbezogene Fragen folgten und als gedrucktes Lernprogramm,
dessen Inhalt ebenfalls in programmierter Form aufbereitet war. Im Ergebnis erzielten die
Gruppen mit programmierten Lernunterlagen bessere Ergebnisse als die Fernsehsendung.
Beim Vergleich zwischen den programmierten Unterlagen lag das Printmedium vorn,
allerdings unterschieden sich die Ergebnisse nicht signifikant.
Aus den Untersuchungen kann geschlossen werden, dass die Codierung und die
Aufbereitung des Lernstoffes einen vergleichsweise größeren Einfluss auf den Lernerfolg
besitzen, als die Auswahl eines bestimmten Mediums. In den genannten Untersuchungen
muss ferner angenommen werden, dass die Medieneffekte durch die Lernkonzepte des
problemorientierten Vorgehens und der programmierten Unterweisung überlagert wurden.
Zur Frage der Überlegenheit von Text-Bildkombinationen gegenüber dem reinen Lerntext
werteten Levin, Anglin und Carney 1987 zahlreiche Untersuchungen aus. Als Ergebnis
konnte festgehalten werden, dass eine bessere Lernleistung auftrat. (Universitätsverbund
Multimedia NRW, Lehr- und Lernsoftware für die Lehrerausbildung)
Häufig wird diese Multimedialität des Lernens als Voraussetzung „einer signifikanten
Verbesserung der Lernleistung durch die Darstellung eines Sachverhalts in mehreren
Zeichensystemen“ begründet. Durch die Möglichkeit, den gleichen Sachverhalt über
unterschiedliche Sinneskanäle aufzunehmen, soll die Behaltensleistung der aufgenommen
Informationen verbessert werden. Dieser Automatismus wird allerdings nicht ungeteilt
bestätigt. Mit einem positiven Effekt kann nur gerechnet werden, falls neben den
Medienmerkmalen auch die Lernziele, die zu deren Erreichung erforderlichen Inhalte und die
Besonderheiten der Lernenden ausreichend Berücksichtigung finden (Dörr u. Strittmatter,
2002). Empirische Belege für die Annahme, „dass durch Darstellung von Informationen in
unterschiedlichen Symbolsystemen (Text, Grafik usw.) und aus unterschiedlichen
Perspektiven der Aufbau multipler mentaler Repräsentationen erleichtert und ein Verstehen
der dargestellten Sachverhalte unterstützt wird“, liegen nicht in eindeutiger Form vor. Es wird
jedoch angenommen, dass das menschliche Gedächtnis über verschiedene Möglichkeiten
verfügt, Informationen zu speichern. Eine entscheidende lernpsychologische Begründung für
den Einsatz von Multimedia in Lernprogrammen liefert die Annahme, dass sich eine
Entsprechung zwischen der Codierung eines Lerngegenstandes und seiner mentalen
Repräsentation günstig auf den Lernprozess auswirken können.“ Verschiedene
Untersuchungen zeigen, dass manche Lernenden die Aufnahme von Informationen anhand
von Bildern, andere eher als Text bevorzugen. Audiovisuell angebotene Informationen
werden im Rahmen des selbstgesteuerten Lernens leichter aufgenommen, als eine verbale
Präsentation (Reglin u. Hölbing, 2004)
2. Theoretischer Hintergrund
52
Neben der Bedeutung für Lernprozesse im institutionellen Rahmen werden Medien natürlich
auch durch den informell Lernenden als Zugangshilfe genutzt. Hierunter fällt u.a. die Nutzung
zur Lernunterstützung ergänzend zu dem im Unterricht erarbeiteten Stoff, wobei personelle
Wissensträger eine ebenso wichtige Rolle wie Printmedien, elektronische Datenträger oder
das Internet spielen (Kaiser, 2007). Eine erfolgreiche Anwendung setzt die Kompetenz zur
Auswahl, Nutzung und inhaltlichen Bewertung der vielfältigen zur Verfügung stehenden
Informationsquellen voraus.
Eine Beteiligung der Lernenden an der Medienauswahl und der Mediengestaltung scheint
ebenfalls einen bedeutenden Faktor für den durch Lernmedien erzielten Effekt darzustellen.
Dabei kommt weniger der Frage welches Medium genutzt werden soll, Bedeutung zu als der
Tatsache, dass durch die Beschäftigung mit dem Lernmedium das subjektive Handeln der
Lernenden aktiviert wird (de Witt u. Czerwionka, 2007).
Daraus leitet sich die Frage ab, wie im Unterricht von Lehrenden und Lernenden eine
gemeinsame Basis bezüglich des Einsatzes von Lernmedien konstituiert werden kann.
Durch eine frühzeitige Verständigung aller Beteiligten zu den Fragen der Medienauswahl und
–gestaltung lässt sich die Erreichung eines gemeinsamen Unterrichtsziels bewerkstelligen.
Ohne eine gemeinsame Sozialisation als Grundlage des weiteren Lernhandelns ist ein
Die Bedeutung der Experimentaltechnik liegt darin, dass sie als Mittler im Erkenntnisprozess
von Schüler und Sache, von Subjekt und Objekt, fungieren. Damit soll der
Aneignungsprozess unterstützt werden. „Zur Begriffsbildung und zur Ermittlung der
Stoffeigenschaften, auch zur Aufklärung des Reaktionsverhaltens genügen qualitative
Experimente“. In der Regel werden optische oder akustische Phänomene beachtet bzw.
wahrgenommen.
Durch praktischen Umgang mit Geräten und Chemikalien erweitern Schüler ihr theoretisches
Wissen über die materielle Umwelt und gelangen zu einem vertieften Verständnis der Inhalte
und Methoden der Chemie (erkenntnistheoretischer Aspekt). Gleichzeitig wird durch
„learning by doing“ eine Motivationssteigerung angenommen (lernpsychologischer Aspekt).
Dies führt im Vergleich zum Lehrervortrag bzw. Demonstrationsunterricht zu besseren
Leistungen und positiven Einstellungen der Schüler (fachdidaktischer Aspekt).
Fachdidaktische Forschungen waren ab 1980 um einen Nachweis dieser Wirkungen von
2. Theoretischer Hintergrund
58
Schülerversuchen bemüht. Es musste empirisch belegbar werden, dass erreichte
Ergebnisse die erhöhten Kosten von Schülerversuchen rechtfertigen. In vielen Versuchen
konnte nachgewiesen werden, dass Schülerversuche bei Schülern beliebt sind und eine
positive Schülereinstellung zum Fach begünstigen. Schüler zeigten sich gegenüber einem
Unterricht mit eigenen Versuchen aufgeschlossener, das Erreichen psychomotorischer und
affektiver Lernziele scheint durch Schülerversuche unterstützt zu werden (Becker, Glöckner,
Hoffmann u. Jüngel, 1992).
Im Vergleich der Schulstufen scheinen Hauptschüler nach den Untersuchungsergebnissen
von Demuth (1981) Schülerversuche gegenüber Gymnasiasten zu bevorzugen. Dabei wollen
sie an der manuellen Tätigkeit des Aufbaus beteiligt werden. Vor allem schwächere Schüler
erlebten durch eigenes Experimentieren Erfolgserlebnisse.
Die Ergebnisse zur Effektivität von Schülerübungen sind widersprüchlich. Nach Bruhn (1973)
beeinflussen Schülerversuche die Einstellung der Durchführenden weniger positiv, als dazu
ein Demonstrationsversuch der Lehrkraft in der Lage sei, der in der Lage ist, Neugier oder
Widerspruch zu erzeugen. Neben einer deutlichen Leistungssteigerung im Vergleich zu
anderen Unterrichtsformen (Maiwurm, 1982) wurde in einer anderen Untersuchung
festgestellt, dass Schüler durch experimentelle Eigenaktivitäten im Vergleich zu anderen
Unterrichtsformen keine abweichenden Ergebnisse festgestellt Nümann (1985). Auch
wurden experimentell-manuelle Schwierigkeiten der Schüler bisher kaum untersucht. Am
Beispiel der Destillation zeigte sich, dass Schüler „nur wenig in der Lage waren, Gelerntes
anzuwenden“, also einen bescheidenen Transfer zu vollziehen (Becker, Glöckner, Hoffmann
u. Jüngel, 1992). Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Frage, ob kognitive Lernziele durch
Schülerversuche eher zu erreichen sind oder sich Demonstrationsversuche nicht besser zu
deren Vermittlung eignen. Durch den Schülerversuch werden abstrakte Informationen
erfassbar gemacht. Dem Lernenden kommt mittels der praktischen Tätigkeit eine
Eigenverantwortung für seinen Erkenntnisgewinn zu. Die Veranschaulichung des
Lernobjekts erscheint dabei wesentlich für den Wissenserwerb. Um experimentelle Befunde
in nutzbares Wissen transferieren zu können, ist die didaktische Reduktion und das
Beschränken auf Kernpunkte wesentlich. Das Resultat eines Experiments sollte deutlich mit
den Sinnesorganen wahrgenommen werden können, z.B. durch einen Farbumschlag, eine
Gasentwicklung o.ä. (Bader, Schmidkunz, 2002)
2. Theoretischer Hintergrund
59
2.4.4.3 Audiovisuelle Medien im Chemieunterricht
Die visuelle Kommunikation unterscheidet sich von der sprachlichen durch einen differenten
Code, der als eigene Sprache aufgefasst werden kann. Visuelle Kommunikationsmittel
verfügen aufgrund der vielfältigen Bedeutung von Bildern über ein hohes Maß an
kommunikativer Flexibilität. Durch die Ergänzung von Sprache und auditiven Informationen
nutzt die filmische Kommunikation drei Kommunikationsstränge (Bild, Ton, Sprache), die
parallel verlaufen und sich überlagern.
Dieses komplexe System der audiovisuellen Medien wurde von Doelker (1989) als „Drei-
Wirklichkeiten“-Modell beschrieben.
Abb. 6: Doelkers Modell der Differenzierung verschiedener Wirklichkeiten (zitiert nach Moser,1995), W 1 steht für die „primäre“ Wirklichkeit, welche uns umgibt und sinnlich erfasst werden kann, W 2 gibt die Abbildung der Wirklichkeit in Medien (Bildschirm, Printmedium) wieder, W 3 stellt die Wirklichkeit in der Wahrnehmung des Individuums dar.
Durch die Möglichkeit audiovisueller Medien, zwei Sinneskanäle zur Aufnahme von
Informationen anzusprechen, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Aufnahme. Die hohe
Informationsdichte, die in kurzer Zeit geboten wird, birgt aber auch die Gefahr der
Reizüberflutung. Die eigentliche Information geht damit im Rauschen unter bzw. wird durch
emotionale Eindrücke überlagert. Um den häufig komplexen Informationsgehalt tatsächlich in
Lernen umsetzen zu können, ist eine sorgfältig geplante Vor- und Nachbereitung erforderlich
(Langosch, 1993). In wissenschaftlichen Sendungen wird diese Aufgabe durch den
Moderator wahrgenommen.
Filmeffekte sind hinsichtlich ihres Einflusses auf die Einstellung zum Unterricht, die Leistung
und das Behalten der Inhalte noch ungenügend empirisch kontrolliert und abgesichert. In
amerikanischen Untersuchungen ist ein Nachteil des Filmeinsatzes im affektiven Bereich
festgestellt worden. Die Ergebnisse zur Effektivität des Filmeinsatzes im Vergleich zu
anderen Methoden bzw. Medien sind insgesamt nicht schlüssig. In der Tendenz scheinen
verschiedene Methoden keine Leistungsunterschiede zu bewirken. Im Bezug auf
Wissenssendungen beeinflusst die emotionale Haltung gegenüber einer Sendereihe
Reproduzierbarkeit und Wahrnehmung (Becker, Glöckner, Hoffmann u. Jüngel, 1992).
Das besonders in größeren Unternehmen und Behörden genutzte Business TV wird nicht zur
direkten themenbezogenen Weiterbildung genutzt, wie etwa die früheren Telekolleg-
W 1 W 2 W 3 Abbildung Wahrnehmung
2. Theoretischer Hintergrund
60
Sendungen der Rundfunksender. Sie dienen vielmehr der Information und auch der
emotionalen Vorbereitung u.a. von Qualifizierungsmaßnahmen (Reglin u. Hölbing, 2004).
2.4.5 Digitale Medien
Die Nutzung digitaler Medien wird in der Literatur häufig synonym mit dem Begriff des E-
Learning genutzt. In seiner weiten Auslegung werden darunter das Computer-Based
Training, das Web-Based Training und das Online Learning gefasst. Das Computer-Based
Training nutzt den Rechner als Wiedergabegerät für elektronische Speichermedien, wie CD-
Rom oder DVD (Back, Bendel u. Stoller-Schai, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007). Die
CD-Rom wird neben dem Zweck des reinen Wissensträgers seit den 90er Jahren auch als
interaktives Lernmittel genutzt. Der Aufwand der Erstellung und Pflege war u.a. einer der
Gründe für den Übergang zu webbasierten Medien (Claußen, 2004). Im Web-Based Training
dienen Netzwerke wie das Internet als Quelle für die Bereitstellung von Wissen. Online
Learning erweitert die reine Wissensbereitstellung durch die Interaktionsmöglichkeit mit
einem Tele-Tutor bzw. weiteren Lernern über Mailbox oder online. (nach Back, Bendel u.
Stoller-Schai, zitiert nach: de Witt u. Czerwionka, 2007) Andere Autoren beschränken E-
Learning auf die Verbindung aus elektronischen Speichermedien und der Nutzung von
Telekommunikationsnetzen (Seufert u. Euler, 2005). Dieser Arbeit liegt der weiter gefasste
E-Learningbegriff zugrunde.
Abb. 7: Formen des E-Learning ausgehend vom Computer-basierten Lernen unter Nutzung von Lernprogrammen als „Insellösungen“ über die Erweiterung durch den Einsatz von Netzwerken als Informationsquellen bis zum Rückgriff auf Teletutoren und Experten
2. Theoretischer Hintergrund
61
2003 haben insgesamt etwa 9 % der 19 – 64jährigen computergestützte Selbstlern-
programme oder Lernangebote aus dem Internet für die berufliche Weiterbildung genutzt.
Nach dem Weiterbildungsbericht 2006 des Bundesministeriums für Bildung und
Wissenschaft werden die neuen Medien zumeist zur Unterstützung informeller Lernprozesse
eingesetzt. Stellt E-Learning heute eine wichtige Bereicherung der Medienvielfalt dar, so
haben sich die zu Beginn des Jahrtausends geäußerten Erwartungen bis hin zu einer
Verdrängung des Präsenzunterrichtes nicht als realistisch erwiesen. 2003 gaben lediglich
etwa 25 % der deutschen Betriebe an, PC und Internet in der Weiterbildung zu nutzen. Die
Nutzung korreliert mit der Betriebsgröße. Kleinbetriebe machen nur zu etwa 20 % Gebrauch
von PC und Internet, Betriebe mit 500 und mehr Beschäftigten nutzten zu diesem Zeitpunkt
bereits zu 60 % diese Unterrichtsmedien (Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft,
2006).
Aus mediendidaktischer Sicht repräsentieren multimediale Darstellungsformen neue
Möglichkeiten, um komplexe Zusammenhänge wiederzugeben. Einer der Vorteile ist die
Möglichkeit, chemische Verbindungen in ihrer räumlichen Struktur wiederzugeben. Damit
eignen sie sich besonders zur Darstellung chemischer Prozesse. (Steiner, 2002).
Stärker noch als bei den Printmedien erlauben die multimedialen Möglichkeiten eine
Wissensaufnahme über verschiedene Sinneskanäle. Durch die Möglichkeit von Verlinkungen
lassen sich zusätzliche Informationsquellen und alternative Lernpfade integrieren. Allerdings
eignen sich viele Themen nur bedingt für eine ausschließlich mediale Vermittlung, es erfolgt
eine „Vereinseitigung“ auf die Aufnahmewege Sehen und Hören.
Als allgemeines didaktisches Potential des E-Learnings wird die Individualisierung des
Lernprozesses bezüglich der Inhalte, des Lerntempos und der zeitlichen und räumlichen
Distanz genannt. Die Vorteile des E-Learning zeigen sich besonders in der Flexibilität des
Lernenden hinsichtlich der Lernzeit und des Lernorts. Lernende bzw. Lerngruppe müssen
nicht mehr gleichzeitig am gleichen Ort sein. Innerhalb einer Lerngruppe besteht die
Möglichkeit des flexiblen Wissenstransfers über Chatrooms und Foren, die sowohl eine
synchrone Kommunikation mit direktem gleichzeitigem Datenaustausch als auch eine
asynchrone Kommunikation durch Hinterlegen von Nachrichten und Informationen
ermöglichen. Das gestattet auch das Arbeiten an gemeinsamen Projekten in der
unmittelbaren Lebensumwelt der Teilnehmer.
E-Learning wird auch als Option zur gruppenbezogenen Differenzierung von Lernabläufen
gesehen. Der fehlende Zwang zur Synchronisation des Lernens heterogener Lerngruppen
erlaubt das Anbieten spezifischer Lernwege, verbunden mit der Möglichkeit einer
Binnendifferenzierung durch lebensnahe Problemstellungen. Im Zusammenhang mit dem
Fremdsprachenlernen Erwachsener wird das Lernen als Weg hin zu einer Anwendung von
Wissen in einer authentischen Situation gesehen. Diese führt aufgrund der unterschiedlichen
2. Theoretischer Hintergrund
62
Interessen und Bedürfnisse zu einer Individualisierung des Lernens (von der Handt, 1999).
Das selbstgesteuerte Lernen wird durch die Ermöglichung gestufter Lernprozesse
unterstützt. Neue Kommunikationsmöglichkeiten, wie das Internet oder interne Netzwerke
sollen die intensive Betreuung in der Selbstlernphase ermöglichen und neue
Kooperationspartner erschließen (Seufert u. Euler, 2005). Im Falle einer durch
Versagensängste und den damit befürchteten Ansehensverlust begründeten
Unterrichtsverweigerung, kann der Einsatz computergestützter individueller Lehrmethoden
zur Mitarbeit motivieren. Aufgrund der weitgehend anonymen Bearbeitung ist nicht nur die
Integration in den Unterricht, sondern auch eine Zunahme des Selbstbewusstseins möglich
(OECD, 2000).
Im Zusammenhang mit dem E-Learning erscheint sogar den Verzicht auf eine personelle
Lehrkraft für möglich. Um den Personalansatz und damit die Kosten des Lehrpersonals
gering zu halten, wurde bereits diskutiert, in welchem Umfang die Rolle des Lehrenden durch
einen „Tutorroboter“ übernommen werden könnte. Der menschliche Teletutor sollte nur noch
für ein Eingreifen in Notfällen zur Verfügung stehen (Lang, 2002). Weitergehende Ideen
erachten im Rahmen eines lernenden Netzwerkes den völligen Verzicht auf eine Instruktion
von außen als möglich.
Als Nachteile wird die Ausgrenzung von Teilen der Bevölkerung genannt: medienbasiertes
apersonelles Lernen verlangt einen hohen Grad der Selbstorganisation und eine
ausreichend entwickelte Medienkompetenz, um die E-Learning-Arrangements auch nutzen
zu können. Webbasierte Lernangebote sind häufig mit einer Individualisierung des Lernens
verbunden. Dadurch steigen die Anforderungen an die Lernkompetenzen des Nutzers.
Besonders weniger erfahrene Lernende droht, falls nicht Unterstützung geboten wird, eine
Überforderung, die zum Abbruch des Lernens führen kann (de Witt u. Czerwionka, 2007).
Eine besondere Situation ergibt sich im E-Learning aufgrund der Trennung zwischen
Lehrendem, der nur in Form seiner „Lernkonserve“ präsent ist und dem Lernenden. Die
Möglichkeit zur Variation der Schwierigkeitsgrade kann also nur durch den Lernenden
innerhalb der durch den Programmgestalter vorgegebenen Grenzen erfolgen.
Problematisch ist das Entstehen neuer technischer Zugangsbarrieren. Noch immer hat ein
hoher Anteil der Bevölkerung beruflich wie privat keinen Internetzugang. Auch der in dieser
Arbeit betrachteten Untersuchungsgruppe der Feuerwehr-Anwärter stand weder in ihren
Heimatdienststellen noch an der Feuerwehrausbildungsstätte der Bundeswehr in Stetten a.
k. M. die Möglichkeit zur Verfügung, im Rahmen ihrer Ausbildung das Internet zu nutzen.
Aus den Fragen bezüglich der Selbstlernkompetenz als auch der technischen
Zugangsbeschränkungen leitet sich die sogenannte „Wissenskluft-Theorie“ her, nach
welcher der Informationsunterschied zwischen den gesellschaftlichen Milieus durch die
2. Theoretischer Hintergrund
63
Nutzungsmöglichkeiten moderner Informationstechnologien noch vertieft wird (Holtkamp,
2007).
Aufgrund der erwarteten Befürchtung des Hineindrängens der Weiterbildung in das
Privatleben der Beschäftigten wurde bereits zu Beginn des Jahrtausends die Trennung von
Lernort und Arbeitsplatz gefordert (Sailer-Burckhardt, et. al., 2002). Gemäß dem
Weiterbildungsbericht 2006 des Bundesministeriums für Bildung und Wissenschaft förderten
49% der Betriebe, welche E-Learning für ihre Mitarbeiter anbieten, dieses durch
Zurverfügungstellung von Lernplattformen und Selbstlernmaterialien. Lediglich 12% gaben
an, mit ihren Mitarbeitern Regelungen bezüglich der Lernzeiten getroffen zu haben
(Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, 2006).
Technische Besonderheiten, die das Lernen mit dem PC kennzeichnen, erschweren die
Informationsaufnahme. Die geringere Auflösung des Bildes führt zu einer größeren
Ermüdung. Die Textdarstellung im Querformat zwingt zur Beschränkung auf wesentliche
Punkte, will man lange und damit schwerer erfassbare Textseiten oder aufwendiges Scrollen
vermeiden. Neben einer einfachen Navigation ist gerade das klassische lineare Vorgehen in
vorgegebener Reihenfolge für unsere Lernkultur kennzeichnend. Hyperverlinkte verzweigte
Lernprogramme führen dagegen zu einem größeren Navigationsaufwand (Büsch, 2006).
Unter Beachtung der obigen Vor- und Nachteile hat der Einsatz der neuen Technologien für
Ausbildungszwecke unter Pädagogen ein geteiltes Echo hervorgerufen. Neben der
Eröffnung neuer Möglichkeiten werden die Gefahren der Vereinzelung und des
Werteverlusts gesehen. Anstelle der unreflektierten Übernahme sind verschiedene
Kernfragen im Vorfeld zu klären (Buschmeyer, 2004):
1. Bietet ein neues Medium neue technische und didaktisch nutzbare Möglichkeiten, die
mit herkömmlichen Medien noch nicht gegeben waren, und machen sie das Lernen
interessanter, eigenaktiver, kooperativer und kreativer?
2. Für welche Inhalte stellen technische Möglichkeiten eine Verbesserung der
pädagogischen Qualität dar?
3. Wie müssen die pädagogischen Arrangements aussehen, in denen die neue
pädagogische Qualität auch zum Tragen kommt?
4. Welche organisatorischen und technischen Voraussetzungen müssen für einen
erfolgreichen Einsatz vorliegen?
5. Was muss der Lernende zur erfolgreichen Nutzung an Vorkenntnissen mitbringen?
Auf die Bildungsanbieter kommt das Problem zu, geeignete Lernplattformen auszuwählen
und die entstehenden Kosten abzuschätzen. Besonders kleinere Bildungseinrichtungen
2. Theoretischer Hintergrund
64
scheuen den Einstieg in das E-Learning aufgrund der komplexen Ausrüstung und des
Schulungsbedarfs für das teils nur nebenamtlich tätige Personal. Die angebotene
Lernsoftware „von der Stange“ erscheint den Lehrenden zu weit entfernt von der eigenen
unterrichtlichen Praxis, als dass sie zu einem Lernerfolg beitragen könnte.
Nach Reglin und Severing befindet sich die Entwicklung von E-Learning-Umgebungen in
einem Teufelskreis: unter dem Druck, ausreichende Stückzahlen auf den Markt zu bringen,
sind die Anbieter gezwungen, breite Standardlösungen anzubieten. Mittelständische Nutzer
können nur auf diese Einheitsprogramme zurückgreifen, die in einer mehr oder weniger
großen Schnittmenge deren Problem einschließen. Aufgrund beschränkter Ressourcen
können auf der Anwender-Ebene keine umfassenden Lösungen entwickelt werden, die sich
in ein betriebliches Wissensmanagement-Konzept einfügen. Die Suche beschränkt sich auf
Angebote mit einer möglichst breiten Abdeckung. Den Herstellern stellt sich damit die
Nachfragesituation so dar, dass der Markt nach Universal-Lösungen sucht (Reglin u.
Severing, 2003).
Der Zwang zur Auflage bedingt in der Anwendung auf betriebliche Beispiele einen
mangelnden Praxisbezug der erstellten Medien. Dadurch wird das erklärte Ziel von E-
Learning nicht erreicht, Wissen handlungsorientiert für praktische Anwendung anzubieten.
Dazu wäre aber die Darstellung möglichst realer Problemsituationen gefordert, die sich an
der spezifischen Arbeits- bzw. Lebenssituation orientiert (Schneider, Schröder, Steimle u.
Wienecke, 2003).
Iberer und Müller schlagen als Abhilfe die Zurverfügungstellung vereinfachter Techniken wie
Diskussionsforen, Dokumentenspeicher und Linklisten vor, welche mit der Infrastruktur des
Internets verfügbar sind. E-Learning besitzt damit auch für kleinere Organisationen ein
wesentliches Entwicklungspotential, das mit Hilfe einfacher Mittel erschlossen werden kann
(Iberer u. Müller, 2003).
Der umstrittene Ruf des E-Learning lässt sich zum Teil auch aus den überzogenen
Erwartungen der Nutzer erklären. Die Einführung des E-Learning wurde teilweise als
Revolution der Fernausbildung gefeiert. Auch in der Bundeswehr erfolgte eine Prüfung der
verschiedenen Möglichkeiten einer Implementierung in das bestehende Ausbildungssystem
(Schmidt-Taube, 2005). Neben den bekannten Vorteilen wurden als Risiken die, im Vergleich
zur lehrgangsbedingten Abwesenheit, geringe Akzeptanz vieler Vorgesetzter gegenüber
einer „Freistellung“ der Lernenden während der Dienstzeit und die Gefahr der Überforderung
der Lernenden mit der Koordinierung der Selbstlernphasen gesehen. Um letzteres zu
vermeiden, wurde eine tutoriale Betreuung vorgeschlagen, die aber wiederum Personal
bindet und zudem eine Koordination des Lernprozesses erfordert.
Die Anforderungen an den Tele-Tutor sind weitgehend identisch mit denen an den
„klassischen“ Lehrenden. Darüber hinaus fungiert der Tele-Tutor häufig als Mitgestalter von
2. Theoretischer Hintergrund
65
Lernumgebungen, Lernberater, Lernbegleiter und Lerninitiator. Wesentlicher Unterschied ist
die räumliche Trennung zum Lernenden (Böhm, 2006). In diesem Zusammenhang haben
Schmal und Haaser die Anforderungen an den Tele-Tutor untersucht (Schmal u. Haaser,
2001). Neben den geforderten Computerkenntnissen können die aufgeführten Eigenschaften
fast identisch auf die Anforderungen an den „klassisch“ Lehrenden übertragen werden.
Um das Fehlen eines Lehrers zumindest teilweise zu kompensieren und die
Selbstorganisation des Lernenden zu fördern, bieten elektronische Lernmedien die
Möglichkeit, interaktive Elemente zu nutzen. An ein Medium sind die Forderungen der
Funktionalität und der Differenzierung zu stellen. Funktional bedeutet hierbei die Eignung zur
Vermittlung der angestrebten Lernziele für eine fachliche Qualifizierung, differenziert im
Bezug auf die Lernvoraussetzungen und Lernvorlieben der Bearbeiter. Mehr als der
personelle Unterricht setzen interaktive Medien eine Selbststeuerungskompetenz voraus,
kommen aber auch dem Bedürfnis erwachsener Lernender nach Selbstorganisation ihrer
Weiterbildung entgegen. Um der häufig genannten Gefahr der Selbstisolation während des
Lernens zu begegnen, sollen kooperative Lernstrategien, z.B. Gruppenarbeitsphasen,
integriert werden. Damit geht aber auch eine Einschränkung des Vorteils der autonomen
Zeit- und Lernablaufsteuerung einher. Seitens des Lernenden wird die Kompetenz zum
selbstgesteuerten Lernen als eine Voraussetzung zum Lernen mit interaktiven Medien
erachtet. Im Gegenzug wird diese Fähigkeit durch die Nutzung interaktiver Medien gefördert.
Daraus ergeben sich verschiedene Anforderungen an E-Learning-Medien. Interaktive
Medien sollen eine „authentische Lernumgebung“ vermitteln. Sie müssen den Ansprüchen
im Hinblick auf die Abbildung der Lernziele genügen (Funktionalität), auf den individuellen
Lernbedarf zugeschnitten sein und Lernvorlieben der Nutzer berücksichtigen
(Differenzierung). Bei der Auswertung des Medienangebots sollte der Blick nicht zuletzt auf
die pädagogische Konzeption und eine geringstmögliche Limitierung der
Zugangsmöglichkeiten durch technische Voraussetzungen der Nutzung gerichtet werden
(Balli, Sauter, 2005).
In diesem Kontext ergab eine von 1998 bis 2003 durchgeführte Modellversuchs-Kampagne
an 100 Berufsschulen in 14 Bundesländern, dass das Fehlen einer didaktisch-methodischen
Konzeption, welche den Lehrkräften als Handreichung zur situationsbezogenen Anwendung
hätte dienen können, den Haupthinderungsgrund für die erfolgreiche Implementierung in die
Ausbildung darstellte. Gegenüber diesem Mangel traten Probleme der technischen
Umsetzung in den Hintergrund (Deitmer, 2004).
Die Komplexität der Unterrichts- bzw. Seminarplanung nimmt damit durch die Nutzung des
E-Learning zu, Ziel muss aber die Integration des E-Learning in das bestehende
Methodenrepertoire sein.
2. Theoretischer Hintergrund
66
Aufgrund seines Einflusses auf Planung und Ablauf von Lernprozessen wird E-Learning von
verschiedenen Autoren als eine neue Lernmethode betrachtet (Seufert u. Euler, 2005). In
Form des durch Tele-Tutoren unterstützten Lernens mit elektronischen Medien erscheint die
Grenze vom Lernmedium zur eigenständigen Methode überschritten. Häufig wird das Lernen
am Computer, das Absolvieren eines Lernprogramms, in dem der Lernende selbst steuert,
zu welchem Zeitpunkt welcher Lerninhalt gelernt wird, mit selbstgesteuertem Lernen
gleichgesetzt. Faulstich und Zeuner sehen dagegen die didaktische Anwendung der
Multimedia-Technik lediglich als Nebeneffekt zur Lernunterstützung, als Lernmedium. Die
Deklaration des Lernens mit neuen Medien per se als selbstgesteuert zu betrachten, steht
der Gestaltung vieler Lernprogramme gegenüber, die sich häufig an der behavioristischen
Lerntheorie orientieren (Faulstich u. Zeuner, 2008).
Tatsächlich haben sich frühere (teilweise überzogene) Erwartungen nicht erfüllt. Besonders
der Glaube, durch E-Learning Lehrpersonal, Zeit und Geld zu sparen, bestätigte sich nicht.
E-Learning führte nicht zur Entwicklung einer neuen Lerntheorie, stattdessen wurden
teilweise überholte didaktische Konzepte des programmierten Unterrichts auf das E-Learning
übertragen (Seufert u. Euler, 2005).
Ohne Zweifel bietet die Nutzung von Multimedia bzw. Computern die Möglichkeit zur
Veranschaulichung von Lerninhalten, zur Individualisierung des Lernens und zur Interaktion.
Das Ausmaß der Anschaulichkeit durch Computernutzung kann jedoch nur individuell durch
den Lernenden bestimmt werden. Da bei der Nutzung von Lernsoftware der Inhalt und nicht
das Individuum und eine Vermittlung des Vorgedachten im Rahmen von fremdgesteuerten
Zugangsweisen im Mittelpunkt steht, bedeutet dies in Bezug auf das selbstgesteuerte
Lernen, dass nur Teilziele erreicht werden können. Der technische Reiz von Multimedia birgt
die Gefahr einer „Verselbständigung des Mediums“: es wird nicht mehr das gelernt, was
benötigt wird, sondern nur das, was medial vermittelbar ist (Bundesministerium für Bildung,
Wissenschaft, Forschung und Technologie, 1998).
2.4.6 Vergleichende Betrachtung der Medien
Der Vergleich von Studien zur Lernwirkung unterschiedlicher Medien leidet häufig an
differierenden Treatments, die die Gefahr implizieren, die Resultate durch überlagernde
Effekte zu beeinflussen. Ein Vergleich sollte daher nur für Ergebnisse erfolgen, die unter
gleichen bzw. vergleichbaren Bedingungen erzielt wurden (Brell, 2007).
Bezüglich der Effekte der E-Learning-Medien und der vergleichenden Untersuchung von
Einflüssen auf das Lernverhalten ist der Bestand des empirisch gesicherten Wissens aus
dem Bereich der Erwachsenenbildung relativ gering. Computerunterstützte Lernumgebungen
werden vor allem zur Vermittlung von Fachkenntnissen genutzt, so z. B. im Bereich des
Fremdsprachenlernens, in der kaufmännischen Weiterbildung, in den Technik- und
2. Theoretischer Hintergrund
67
Informationswissenschaften. Deutlich seltener kommen neue Medien dagegen zum Einsatz,
wenn es um die Vermittlung sozialer Kompetenzen, die Befähigung zum Umgang mit der
eigenen Person oder die Auseinandersetzung mit Werten und Normen geht. Nach wie vor
sind hier die klassischen Printmedien vorherrschend (BMBF, 2003).
Im Gegensatz zu den „klassischen“ Medien bieten E-Learning-Medien die Möglichkeit,
multimediale Lernumgebungen zu erstellen. Durch die Integration von audiovisuellen Links
lassen sich authentische Bezüge zur Lebenswelt der Lernenden herstellen, was gedruckten
Lernmedien wie dem Buch oder Textheften nicht möglich ist. „Gerade mit Hilfe videobasierter
Lernformate lassen sich auch in prinzipiell wenig authentischen Lernsituationen wie der
Schule, enge Bezüge zwischen Lerngegenstand und der Lebenswelt der Lernenden
herstellen und damit auch die Motivation der Lernenden erhöhen. Ein schönes Beispiel
hierfür sind Lernumgebungen, die dem Prinzip der Anchored Instruction folgen“ (Henninger
u. Mandl, 2003). Daraus ergibt sich die Frage, in welchem Umfang sich dieser methodische
Vorteil in verbesserten Lernergebnissen niederschlägt.
Vergleicht man die Printmedien mit elektronischen Medien, so fällt auf, dass in beiden
Medientypen Kerninformationen in schriftlicher Form, also mit einem identischen Code für
den Informationstransfer wiedergegeben sind. Parallel werden diese Informationen zumeist
durch graphische Darstellungen oder Abbildungen begleitet. E-Learning bietet zudem die
Möglichkeit, den Lernstoff auditiv wiederzugeben.
Die kognitive Theorie des multimedialen Lernens nach Mayer beschreibt Lernen dann als
bedeutungsvoll, wenn der Lernende visuelle und verbale Informationen integrieren kann, die
mit seinem Vorwissen zur Passung gebracht werden können. Dazu müssen verschiedene
differente kognitive Systeme für die Informationsaufnahme und –verarbeitung vorhanden
sein, deren Leistungsfähigkeit limitiert ist und deren unabhängige Ergebnisse miteinander
verknüpft werden (Meyer beschreibt ein visuell-bildhaftes und ein auditiv-verbales
Verarbeitungssystem; im Zuge des beruflichen Lernens muss auch das Vorhandensein eines
haptisch-motorischen Aufnahmekanals zugrunde gelegt werden). Daraus resultiert für die
Gestaltung multimedialer Lernumgebungen, dass grundsätzlich die gleichzeitige
Verwendung verschiedener Informationsträger der alleinigen Verwendung, z.B. von Text
vorzuziehen ist, was Mayer als „Multimedia Principle“ bezeichnet (Henninger, Mandl, 2003).
Bedeutungsvolles Lernen findet dann statt, wenn die aufgenommenen Informationen im
Rahmen von Selektions-, Organisations- und Integrationsprozessen verarbeitet werden
(SOI-Verarbeitung). Die SOI-Verarbeitung wird wesentlich durch das Vorwissen geprägt.
Dieses ermöglicht dem Lernenden fehlende Informationen zu ergänzen,
Integrationsprozesse zu fördern und Mängel der Informationspräsentation zu kompensieren.
Unter Berücksichtigung der physiologischen Theorie der Wahrnehmungstypen muss davon
ausgegangen werden, dass Lernende je nach Typ unterschiedlich von den angebotenen
2. Theoretischer Hintergrund
68
Lernmedien profitieren. Vorangegangene Untersuchungen zum Lernen mit Text-Bild-
Kombinationen haben zwar aufzeigen können, dass die kombinierte Informationsdarbietung
zumeist lernfördernd wirkt. Allerdings konnten die Bildinformationen häufig nur in geringerem
Umfang zum Wissenserwerb beitragen. Der Nachweis des von der kognitiven Theorie
postulierten Vorteils durch Vorwissen unterstützten multimedialen Lernens ließ sich,
zumindest bezüglich des Lernens von Faktenwissen, nicht erbringen (Stiller, 2006).
Lernende, die stärker visuell-bildhaft geprägt sind, werden von visuellen Anteilen der
Lernumgebung in höherem Maße profitieren, als solche, die Informationen bevorzugt
textuell verarbeiten (Henninger, Mandl, 2003). Untersuchungen bezüglich eines Einflusses
des Vorwissens ergaben für das computergestützte Lernen keine Unterschiede zwischen
Lernenden mit viel und wenig Vorwissen, was den Erwerb einfachen Faktenwissens betrifft.
Für Lernende mit wenig Vorwissen konnte ein förderlicher Effekt des Computers festgestellt
werden. In der Gruppe der Lernenden mit Skript zeigte sich dagegen ein Vorteil für Lernende
mit größerem Vorwissen (Stiller, 2006). Ergebnisse einer Studie mit Lehramts- und
Diplomstudenten in den USA zeigte einen größeren Lernzuwachs für Lernende mit
Computer bei einem gleichzeitigen besseren Gesamtergebnis für Lernende ohne Computer.
Allerdings gehörten die Vergleichsgruppen unterschiedlichen Studiengängen an
(Physikstudenten, Lehramtsstudenten) und die Vergleichsgruppen waren mit Stärken
zwischen zehn und neunzehn Personen relativ klein (Sander, 2000, nach: Brell, 2007).
Seitens des Textflusses sind Printmedien zumeist linear aufgebaut. Dagegen bieten
elektronische Lernmedien die Möglichkeit zu einer hyperverlinkten Programmführung. In
diesem Zusammenhang ausgeführte Untersuchungen zur textuellen Verarbeitung
computerpräsentierter und gedruckter Texte (Review Dillon und Gabbard, 1998) konnten
keine Unterschiede bezüglich des Lernerfolgs feststellen. Studien zu linearen
computerpräsentierten und gedruckten Texten fanden ebenso meist keine Unterschiede im
Lernerfolg oder nur partiell zugunsten gedruckter Texte. Dagegen scheinen Lernende mit
geringerem Vorwissen eher von einer linearen Struktur zu profitieren, während Lernende mit
einem umfangreicheren Vorwissen verstärkt in der Lage sind, die Vorteile von Hypertexten
zu nutzen. Andere Autoren beschreiben dagegen eine Verbesserung der Lernergebnisse
durch die Verwendung von Hyperstrukturen, allerdings bei gleichzeitiger höherer kognitiver
Belastung der Lernenden (Claußen, 2004).
Für Printmedien ließ sich eine schnellere Bearbeitungszeit ermitteln. Nach Ballstaedt (1997)
konnten ausgedruckte Texte im Vergleich zu Bildschirmtexten um ca. 20-30% schneller
gelesen werden. Eine Begründung könnte in der komplexeren Zugänglichkeit der
computerbasierten Textinformation liegen, die zu wiederholtem Scrollen und Öffnen neuer
Seiten zwingt. Das Suchen und Orientieren innerhalb der Menüführung erfordert selbst bei
2. Theoretischer Hintergrund
69
einfachen Lernprogrammen mehr Zeit als das Bearbeiten eines linear aufgebauten Textes
(Stiller, 2006).
In einem 1997 durchgeführten Modellversuch zum Einsatz multimedialer Lernsoftware als
Weiterbildungsmittel im Handwerk wurden Kenntnisse zum innerbetrieblichen Einsatz von
EDV mit Hilfe eines computergestützten Lernprogramms vermittelt (Brater u. Maurus, 1997).
Von der Mehrheit der Teilnehmer wurde die Interaktivität des Programms als Vorteil
gesehen. Als negativ wurde die starke Simplifizierung der Inhalte erachtet, die eine
Übertragung auf die betrieblichen Alltagsanforderungen erschwerte. Dieser vereinfachten
Wiedergabe der Inhalte stand eine zu komplexe Lernzielkontrolle gegenüber, die zuweilen
multiple Antworten verlangte. Aus der Sicht der Teilnehmer sollten nur Aufgaben mit
eindeutigen Lösungen verwendet werden. Zu viele Wahlmöglichkeiten brachten
Orientierungsprobleme mit sich, zum selbständigen Erfassen des Ausbildungserfolgs wurden
Ja/Nein-Antworten bevorzugt (Schrader u. Berzbach, 2005).
Im Rahmen einer 2000 durch die Universität Hannover durchgeführten Längsschnittstudie
wurden erwachsene Lernende bezüglich ihrer Einstellung zum mediengestützten
selbstgesteuerten Lernen befragt. Dabei zeigte sich, dass die Masse noch immer das Lernen
in Präsenzveranstaltungen bevorzugt. So sprachen sich 68 % für die Wissensvermittlung im
Rahmen von Vortrag und Gespräch aus. Für die Alternative des selbständigen Erarbeitens
mit Unterstützung durch einen Dozenten stimmten nur 12,5%. Das Lernen in einer Gruppe
wurde von fast 88% gegenüber dem Lernen zu Hause befürwortet. Die Nutzung des E-
Learning hatte auf diese Einstellung nur geringen Einfluss. Der Aussage: „Wenn es für das
Thema gute CD-ROMs gibt, lerne ich lieber zu Hause.“ stimmten nur 17,8% der Befragten
zu. Etwa dieselbe Zustimmung fand die Aussage: „Wissen kann ich mir besser zu Hause
aneignen“ (17,5%).
Auffallend ist die größere Zustimmung der Hauptschul-Absolventen (35,7%) zum E-Learning
im Vergleich zu den Teilnehmern mit mittlerer Reife (16,1%) und Abitur (17,1%). Noch
deutlicher sind die Unterschiede hinsichtlich des beruflichen Status: lieber am PC zu Hause
lernen 38,4% der Arbeiter/innen gegenüber 16% der Angestellten und Beamten.
Möglicherweise hängt dieses Ergebnis mit dem zuvor beschriebenen Unbehagen
zusammen, sich im Unterricht blamieren zu können.
Für das Lebensalter zeigt die Gruppe der 25- bis 50jährigen die größte Zustimmung für ein
Lernen mit dem PC (23%), gefolgt von den unter 25jährigen (16%). Hierbei dürften auch
familiäre Gründe eine Rolle spielen. In der Gruppe der über 50jährigen zeigten sich
erwartungsgemäß weniger Personen bereit, mit dem PC zu lernen (11,8%).
Die Untersuchung zeigt, dass kommunikative Präsenzveranstaltungen von der Masse der
Befragten dem Wissenserwerb zu Hause vorgezogen werden. Das individuelle Lernen am
2. Theoretischer Hintergrund
70
Computer wird zumeist eher als Ergänzung einer Lehrveranstaltung gesehen, denn als
Alternative. Interessanterweise stehen die konventionellen Organisationsformen der
Wissensvermittlung noch immer bei der Mehrheit der Lernenden hoch im Kurs.
„Möglicherweise sind diese herkömmlichen Methoden besser als ihr pädagogisches Image.
Vielleicht halten die ungewöhnlichen Methoden nicht immer das, was sie versprechen.“
(Siebert, 2001).
Eine Untersuchung bezüglich der Fernausbildung in der Deutschen Bundeswehr brachte
vergleichbare Ergebnisse. Die Haltung der Beschäftigten gegenüber dem Lernen am
Bildschirm ist bisher durchaus zwiespältig. Dabei wurden neben den technischen Problemen
besonders Bedenken zu sozialen Folgen der betrieblichen Implementierung geäußert. Als
Mangel einer reinen Fernausbildung wurde vor allem der Wegfall der „Social Effects“, dem
Verlust des Zusammentreffens mit Kollegen aus anderen militärischen Bereichen oder aus
der Industrie als hauptsächlicher Nachteil gesehen.
Durch die neue Weiterbildungsform sehen sich die Teilnehmer dem Druck ausgesetzt, neue
Lerngewohnheiten und Techniken auszubilden. Teils aufgrund unzureichender Kenntnisse
zeigen Mitarbeiter Oppositionshaltung gegenüber E-Learning. Die neuen Medien werden
aufgrund ihrer „Technologielastigkeit“ als polarisierend bewertet und mit dem Risiko
verknüpft, innerhalb der Beschäftigten eine Kluft zwischen gut informierten Internet-Fans und
misstrauischen Internet-Neulingen zu bilden (Ginschel, 2002).
Karlheinz Rebel äußerte die These, dass jüngere Lernende die Arbeit am PC bevorzugen,
während ältere Lernende für die Wissensaufnahme das „klassische“ Printmedium
bevorzugen würden (Rebel, 1999). Als Ursache wird die stärkere Sozialisation jüngerer
Menschen mit dem Computer gesehen. Damit geht häufig die Einschränkung der Fähigkeit
einher, sich über einen längeren Zeitraum mit schriftlichen Texten zu befassen (Heibach,
2000).
Als entscheidend zur Auswahl bzw. für die Erstellung eines Mediums gilt:
- in welchem Szenario wird das Lernen stattfinden, welche Lernumgebung baut darauf
auf und welche didaktischen Funktionen sind zu erfüllen,
- welche Zielgruppe angesprochen wird, wie ihr Lernverhalten ist und welche Optionen
für unterschiedlichen Lernpfade und Schwierigkeitsgrade sich daraus herleiten
lassen,
- welche Hinweise auf Lernstile und Lerntypen gewonnen werden können und wie sie
in die Materialgestaltung einfließen.
Die Aussage, dass die neuen Medien, wie Computer und Internet, den genannten
klassischen Präsentationsmedien aufgrund der Möglichkeiten mit einem Lernsetting, neben
2. Theoretischer Hintergrund
71
multimedialen Präsentationsfunktionen, auch Funktionen zur Selektion, Speicherung,
Produktion und zum Kommunizieren zur Verfügung zu stellen, überlegen sind (Weidenmann,
2001), muss aufgrund der bisherigen Ergebnisse relativiert werden. Stattdessen zeigte sich,
dass E-Learning-Angebote das bestehende klassische Kurssystem nicht ersetzen, sondern
erweitern und gegebenenfalls optimieren konnten. Bezüglich der untersuchten
Gegenüberstellungen ließ sich keine grundsätzliche Überlegenheit von personaler oder
medialer Vermittlung feststellen. Jeder Lernzugang besitzt besondere Stärken, die sinnvoll
kombiniert werden sollten. Die Zukunft des E-Learning liegt in hybriden Lernformen (Iberer u.
Müller, 2003). Rebel bringt es auf den Punkt, wenn er feststellt: „Für die Mehrheit der
Lernende gilt auch im 21. Jahrhundert, dass jeder nach seiner Fasson selig werden und sich
nicht von Experten vorschreiben lassen will, mit welchem Medium er/sie lernt.“ Besonders für
lern- bzw. weiterbildungsferne Personen erscheinen, wenn sie überhaupt zum Lernen bereit
sind, Medien mit schriftlicher Codierung als die gewohnten Lernmaterialien. Von diesen
ausgehend können dann leichter Kompetenzen zur Nutzung anderer Medien entwickelt
werden. (Rebel, 1999)
2.4.7 Blended Learning
Im Zuge der praktischen Anwendung erwiesen sich viele E-Learning-Arrangements als
mängelbehaftet. Das Fehlen einer personellen instruktionalen Lernunterstützung zeigte
besonders bei Lernenden mit geringeren Vorkenntnissen, dass sich ein befriedigender
Lerneffekt nicht erreichen ließ, während v.a. Lernende mit gutem Vorwissen in der Lage
waren, E-Learningangebote effektiv zu nutzen. Besonders multiple Lernumgebungen
überforderten die Lernenden, falls keine professionelle Lernunterstützung zur Verfügung
stand. Häufig verursachten gerade multimediale Lernumgebungen Probleme beim Transfer
des erworbenen Wissens, ein Problem, das durch die Multimedialität überwunden werden
sollte (Gruber, Mandl u. Renkl, 2000).
Aufgrund der unerfüllten Erwartungen in das E-Learning kam es zur Erweiterung der zuvor
weitgehend apersonellen Lernarrangements. Wurden Sozialformen in der frühen Phase des
E-Learning kaum beachtet, so wird heute versucht, die Einzelarbeit vor dem Bildschirm
durch Gruppenarbeitsphasen zu ergänzen (Mitschian, 2004). E-Learning wird darin zum
Teilprozess eines umfassenderen Wissensmanagements, welches als Synthese
multimedialer Technologien und dem klassischen Präsenzlernen aufgefasst werden kann
(Sailer-Burckhardt et. al., 2002). Für diese Erweiterung wurde der Begriff des Blended
Learning geprägt.
2. Theoretischer Hintergrund
72
Obwohl sich aufgrund der vielfältigen Ausprägungsgrade des Blended Learning noch keine
einheitliche Definition herausbilden konnte, lassen sich folgende Elemente als
charakteristisch bezeichnen:
- mindestens eine Präsenzphase
- mindestens eine virtuelle Phase
- die Möglichkeit der Netzwerk-Kommunikation.
Durch die Integration der Präsenzphase werden die im Zusammenhang mit dem E-Learning
auftretenden Mängel des fast vollkommen selbstgesteuerten Lernens, der fehlenden
sozialen Kontakte zu anderen Lehrgangsteilnehmern und der eingeschränkten Kontrolle des
Lernerfolgs mindestens zum Teil kompensiert. Der Vorteil der virtuellen Phase, die freie
Wahl der Lernzeit und des Lernorts, bleibt dagegen uneingeschränkt bestehen (Wolter,
2007).
Reinmann-Rothmeier (2003) nennt darüber hinaus drei Ebenen des Blended Learning:
1. auf der normativen Ebene ist die Balance zwischen der lehrerzentrierten Instruktion
und der lernerzentrierten Konstruktion zu halten,
2. selbstgesteuertes Lernen ist mit angeleitetem Lernen zu kombinieren, individuelles
Lernen ist mit kooperativem Lernen zu kombinieren,
3. hybride Lernarrangements werden mit Face-to-Face, Online und Offline-Elementen
unter Nutzung verschiedener Medien angeboten.
Während der virtuellen Seminarphasen steht den Studierenden, ergänzend zum Lehrenden
der Präsenz-Phase, ein betreuender Tele-Tutor zur Seite. Damit erweitert sich die Rolle des
Lehrenden über die Tätigkeit als Vermittler von Fachkenntnissen, als „Unterhalter“ der
Lernenden, als Durchführender von Prüfungen und als Moderator von Lernprozessen zum
Mitgestalter von Lernprogrammen und Vermittler von Techniken des E-Learning. Er ist ferner
gezwungen, das eigene Lehren mit anderen Lehrenden abzustimmen.
Der Lernende erarbeitet sich Fachkenntnisse, erprobt erlernte Fähigkeiten und teilt seine
Lernerfahrungen mit. In Blended-Learning-Arrangements ist er gezwungen, die Techniken
der Aufnahme und Verarbeitung von Wissen zwischen Präsenz- und virtuellen Phasen mit
ihren unterschiedlichen Vermittlungspfaden zu wechseln. Daraus ergeben sich höhere
Anforderungen sowohl an die Vermittlungskompetenzen des Lehrenden als auch an die
Kompetenzen der Stoffaufnahme und Verarbeitung des Lernenden (Böhm, 2006).
In der betrieblichen Aus- und Weiterbildung ist Blended Learning inzwischen als eine
Methode in einem Gesamtkomplex „Aus- und Weiterbildung“ verankert. In diesem sind die
2. Theoretischer Hintergrund
73
Methoden der Lernunterstützung einer gesamtstrategischen Betrachtungsweise
nachgeordnet (Diesner, Euler u. Seufert, 2006; Reetz, 2006).
Auch der Medieneinsatz ist in den hybriden Lernumgebungen des Blended Learning deutlich
vielfältiger: mit traditionellen Medien in einer konventionellen Lernumgebung und als E-
Learning in einem virtuellen Lernarrangement (Seufert u. Euler, 2005).
Die bisherigen Erfahrungen zeigen allerdings, dass mit dem Einsatz von E-Learning nicht
automatisch auch der Übergang zur web-basierten Kommunikation mit einem Tele-Tutor
stattfindet. Stattdessen überwiegt noch die Tendenz zur Präsenzbetreuung (Böhm, 2006).
Die Erfahrungen der Akademie für Notfallplanung und Zivile Katastrophenvorsorge mit ihrer
Lernplattform zeigen, dass diese nur von wenigen Lernern aktiv genutzt wird. Die Masse
greift lediglich passiv darauf als Wissensspeicher zurück. Eingerichtet, um das
Präsenzlernen zu ergänzen, Lernunterlagen („Lehrgangs-CD“) durch online verfügbares
Lern- und Informationsmaterial zu ersetzen und verstärkt berufstätige Helfer des
Katastrophenschutzes zu erreichen, zeigte sich bald, dass die Betreuung der Lernplattform
nicht unerhebliches Personal und Ressourcen bindet. Ferner wurde festgestellt, dass ein
Kursstart von bis zu fünf Monaten vor Beginn der ersten Präsenzphase zu lange ist, um die
Lehrgangsteilnehmer „bei der Stange“ zu halten (Simeit, 2009).
Im Gegensatz zu E-Learning-Umgebungen ohne personelle Begleitung scheint der
menschliche Tele-Tutor einen positiven motivationalen Einfluss zu besitzen, was sich u.a. in
der Abbrecher-Quote von Kursen mit und ohne Betreuung durch den Tele-Tutor zeigt.
Tutoriale Systeme besitzen durchaus auch Vorteile, wie die permanente Verfügbarkeit.
Ferner kann die Anonymität elektronischer Tutoren im Falle zurückhaltender Lernender als
Vorteil angesehen werden (Böhm 2006). Nicht zuletzt sprechen auch betriebswirtschaftliche
Aspekte für den Einsatz apersoneller Arrangements (Gruber, Mandl u. Renkl, 2000).
Kritiker sehen im Konzept des Blended-Learning eine Verkaufsstrategie der Lernprogramm-
Anbieter, welche die klassischen Lernformen mit ihren Produkten verknüpfen. Die
Kombination klassischer Seminar-Veranstaltungen mit Lernprogrammen behavioristischen
Typs wird als nicht zielführend für die Entwicklung neuer didaktischer Konzepte bezüglich
des Einsatzes von E-Learning-Medien in der betrieblichen Ausbildung gesehen. Dazu
müsste E-Learning problemorientiertes und transferorientiertes Lernen erlauben, den Dialog
verschiedener Lerner untereinander ermöglichen sowie durch den Nutzer mit wenig Aufwand
an ein sich wandelndes Umfeld angepasst werden können. Die Verfügbarkeit des PC in
vielen gewerblichen Bereichen ermöglicht die Integration von Lernmedien in die
Arbeitsumgebung (Severing, 2003). Tatsächlich ist die Kombination von Selbstlernphasen
mit Präsenzveranstaltungen ja nicht neu. Diese Aufteilung, welche sich zwischen dem
Bearbeiten von täglichen oder wöchentlichen Hausaufgaben bis zu einer Präsenz, die sich
auf das Ablegen von Prüfungen beschränkt, bewegt, kann als traditionelles Modell des
2. Theoretischer Hintergrund
74
Unterrichts betrachtet werden. Um die Lernhandlungen außerhalb der Präsenzphasen zu
bezeichnen, soll daher der Begriff des unterrichtsbegleitenden Lernens eingeführt werden,
um die Definitionsprobleme des „selbstgesteuerten Lernens“ zu vermeiden. Auch das mit
den E-Learning-Phasen verbundene neudeutsche Schlagwort des „whenever, whereever“ ist
im unterrichtsbegleitenden Lernen tradiert. Im Gegenteil erfährt dieses durch den Bedarf an
technischer Unterstützung beim E-Learning sogar Einschränkungen, die bei der Nutzung von
Printmedien nicht auftreten.
Neben der Kombination von Selbstlernphasen und Präsenzlernen wurde als weiteres
Charakteristikum des Blended Learning die netzwerkbasierte Kommunikation zwischen
Lernenden und Lehrenden bzw. zwischen den Lernenden genannt. In den heute
verwendeten Lernplattformen, wie Moodle oder WEB 2.0, sind dazu bereits entsprechende
Möglichkeiten implementiert. In der Anwendung zeigte sich allerdings, dass die Lernenden
für die Kommunikation untereinander das Internet bevorzugten. Gründe dazu waren neben
der Vertrautheit die größere Geschwindigkeit. Es kann aber davon ausgegangen werden,
dass auch Lernende, die nicht über eine Lernplattform lernen, das Internet als
Kommunikationsmittel untereinander nutzen.
Durch die Interessensverschiebung, weg von den klassischen Lernmedien hin zum E-
Learning, lassen sich in der neueren Literatur nur wenige Untersuchungen zur Wirksamkeit
des unterrichtsbegleitenden Einsatzes der Printmedien und audiovisueller Lernmedien
finden. Die Geschwindigkeit, mit der E-Learning-Umgebungen ihren Siegeszug antraten, legt
aber die Vermutung nahe, dass der Erfolg klassischer Lernmedien im selbstgesteuerten und
unterrichtsbegleitenden Lernen als verbesserungswürdig angesehen wurde.
2. Theoretischer Hintergrund
75
2.5 Fazit
Trotz zahlreicher Untersuchungen zur Wirksamkeit der unterschiedlichen Lernmedien treten
noch viele Fragen hervor, denen teilweise nur eine rudimentäre empirisch belegte
Wissensbasis gegenübersteht. Der Beweis, dass auf „neuen“ Medien basierende
Lernformen traditionellen Aneignungsprozessen überlegen sind, konnte bisher noch nicht
angetreten werden (Faulstich u. Zeuner, 2008). Bezüglich der unterrichtsbegleitenden
Nutzung von Lernmedien sind keine Untersuchungen bekannt, die Aussagen zur
Lernwirksamkeit treffen. Dies überrascht umso mehr, als dass in Lehrveranstaltungen der
Erwachsenenbildung die Ausgabe von Lernunterlagen für ein eigenständiges Durcharbeiten
die Regel darstellt.
Vermutlich aufgrund der einfachen Zugänglichkeit liegen der Masse der Untersuchungen
bezüglich der Wirksamkeit von Lernmedien Schüler und Studenten als Probanden zugrunde.
Eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Vergleichsgruppen erscheint nicht immer
gewährleistet. Auch ist der Umfang der Stichproben häufig gering.
Unter der Annahme, dass unterrichtsbegleitendes Lernen selbstgesteuerte Anteile
beinhaltet, kann zugrunde gelegt werden, dass Einflussfaktoren des selbstgesteuerten
Lernens auch das Lernen im Rahmen dieser Untersuchung beeinflussen. Der Einfluss der
Lernmotivation auf das Lernergebnis wurde im Zusammenhang mit dem selbstgesteuerten
Lernen bereits untersucht und kann als gesichert angenommen werden. Ob dabei auch die
Berücksichtigung von Vorlieben der Lernenden bei der Auswahl des Lernmediums eine Rolle
spielen, lässt sich nicht belegen.
Bezüglich der Bedeutung des Vorwissens für den Lernerfolg durch Lernmedien liegen
teilweise widersprüchliche Erkenntnisse vor. Im Hinblick auf das Lebensalter der Lernenden
wird vermutet, dass „klassische“ Lernmedien bevorzugt ältere Lerner ansprechen, während
jüngeren Teilnehmern eine Bevorzugung „neuer“ Medien unterstellt wird.
Ein unterscheidbarer Einfluss verschiedener Lernmedien auf den Lernerfolg ist nicht
eindeutig belegt bzw. weist bei ähnlichem Aufbau und methodischem Einsatz nur geringe,
zumeist nicht signifikante Unterschiede auf. Häufig ist ein direkter Vergleich schwierig, da die
Untersuchungsbedingungen zu stark differieren. Untersuchungen zu vergleichender
Medienwirksamkeit im Bezug auf die Einstellung bezüglich des Lerngegenstandes bzw.
Einstellungen zu dessen Viabilität sind nicht bekannt.
Innerhalb der Lerntypenforschung erscheint besonders der Ansatz der physiologischen
Theorie geeignet, Lernenden ein Lernmedium zuzuordnen. Hier ist von Interesse, ob sich
Merkmale erkennen lassen, die ein gezieltes Zuordnen der entsprechenden Medien
ermöglichen.
2. Theoretischer Hintergrund
76
„Die selbstgesteuerte Aneignung von Wissen wird nicht allein durch den Einsatz von
Multimedia erzielt. Didaktischer Mehrwert resultiert nicht bereits aus den Medien, sondern
kann nur entstehen, wenn neben den Merkmalen und Besonderheiten der verschiedenen
Medienkomponenten auch die Merkmale und Besonderheiten der Lernenden sowie der
verschiedenen Inhaltsbereiche und auch die angestrebten Lernziele berücksichtigt (werden)“
(Speck, 2003).
3. Methodischer Teil
77
3. Methodischer Teil
Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten
Lernunterlagen auf das Lernen naturwissenschaftlicher Grundlagen durch Erwachsene.
Dazu werden die Vergleichsgruppen mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestattet und
anhand der Ergebnisse von Wissenstests untereinander und mit einer Kontrollgruppe ohne
Medien verglichen.
Die der Untersuchung zugrunde liegenden Daten wurden durch die Befragung von
Teilnehmern der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr und der Vorlesung
„Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und
Didaktik der Chemie der PH Weingarten gewonnen.
3.1 Forschungsfragen
Gemäß dem oben formulierten Forschungsziel liegt der Arbeits-Schwerpunkt auf der
Betrachtung des unterrichtsbegleitenden Medieneinsatzes als Einflussfaktor auf den
Lernerfolg. Parallel wird auch untersucht, welche Auswirkungen lernbiographische Aspekte
wie Lebensalter und Vorwissen auf das Ergebnis haben. Ferner soll die Einstellung zum
Lehrfach Chemie, die mögliche Beeinflussung der Einstellung durch den Unterricht und die
Lernunterlagen und den Einfluss von Einstellungen auf den Lernerfolg ermittelt werden.
Daraus lassen sich die folgenden Forschungsfragen ableiten:
1. Untersuchung des Einflusses von Vorbildung und Einstellungen auf den
Lernerfolg
Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und
der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der
Lehrgangsteilnehmer?
Welcher Einfluss auf das Ergebnis des Eingangstests geht von der Einstellung der
Lernenden zum Lernstoff aus?
Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener
ermitteln?
3. Methodischer Teil
78
2. Untersuchung des Einflusses der Lernmedien auf den Lernerfolg
Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die
Lernergebnisse der Lehrgangsteilnehmer?
Bewirken bestimmte unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien einen höheren
Lernzuwachs?
Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Lernmedien einen
überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?
3. Untersuchung des Einflusses des Unterrichts und der Lernunterlagen auf die
Einstellung zur Chemie
Lässt sich ein Zusammenhang zwischen der Einstellung zum Lernobjekt nach dem
Unterricht, dem zur Verfügung stehenden Lernmedium und den im Ausgangstest
erreichten Punktzahlen feststellen?
Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lernobjekt bei den
Lehrgangsteilnehmern ein?
Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen
Einstellungswandel beobachten?
Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?
4. Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die
Behaltensleistung des Lernenden im Lehrfach Chemie.
Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?
Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?
Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung bzw.
der Einstellung zur Notwendigkeit chemischer Grundkenntnisse?
3. Methodischer Teil
79
5. Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten
Lernunterlagen im Bereich der Hochschul-Ausbildung
Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten
Betrachtung des Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach
dem Einführungsseminar und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern
am feuerwehrtechnischen Grundlehrgang im Bezug auf chemische „Post-Konzepte“
Erwachsener
Vergleich der Ergebnisse des Ausgangstests von Lernenden mit unterschiedlichen
unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien
Bewertung der Lernplattform MOODLE
3.2 Forschungshypothesen
Nach Siebert tritt in der Erwachsenenbildung aufgrund der individuellen Lernbiographie der
Teilnehmer das Anschlusslernen vor dem Neuerwerb von Wissen in den Vordergrund
(Siebert, 2003). Bevor die Frage nach der Wirksamkeit von Unterrichtsmedien untersucht
wird, ist deshalb zu prüfen, ob die Lernbiographie unter Umständen nicht den alleinig
entscheidenden Faktor darstellt. Daraus lässt sich die Hypothese formulieren, dass ein
Lehrgangsteilnehmer, der über ein ausreichendes Vorwissen verfügt, an welches er
anknüpfen kann, auch einen höheren Lernzuwachs erreichen wird, als ein
Lehrgangsteilnehmer, der nur geringe Vorkenntnisse im Fach Chemie aufweist.
Bezugnehmend auf die lernbiographische Vorprägung wird, neben dem Einfluss des
Vorwissens, die Korrelation der Einstellung zum Chemieunterricht bzw. zum Nutzen des
Erlernten in der Lebenswirklichkeit des Lernenden als einer der beeinflussenden Größen
diskutiert (Faulstich u. Zeuner, 2008). Es bleibt zu vermuten, dass umso bessere
Lernergebnisse erzielt werden, je positiver der Lehrgangsteilnehmer den Lerninhalten
gegenübersteht, bzw. je häufiger er Kenntnisse der Chemie zur Bewältigung seines Alltags
heranziehen konnte.
Göhlich und Zirfas beschreiben, dass Medien Lernprozesse initiieren, begleiten,
strukturieren, kanalisieren und unterstützen. Diese Feststellung könne als evident unterstellt
werden (Göhlich u. Zirfas, 2007). Aus dieser Postulierung eines positiven Einflusses des
3. Methodischer Teil
80
Einsatzes von Lernunterlagen auf den Lernerfolg von Schülern kann die Hypothese
abgeleitet werden, dass der unterrichtsbegleitende Einsatz im Vergleich mit einer
Kontrollgruppe ohne entsprechende Materialien zu einer Verbesserung der Lernergebnisse
bzw. des Wissenszuwachs führt. Allerdings stellen sie auch fest: „Die Fragen, welche
Medien welche Lernprozesse initiieren, unterstützen etc. und in welcher Weise diese
Lernprozesse durch die Medien tangiert werden, sind weitgehend offene, weil empirisch
noch nicht entschiedene Fragen.“
Aufbauend auf den Untersuchungen zur Typisierung der Lernenden wird erwartet, dass
verschiedene Lernertypen unterschiedliche Aufnahmewege des Lernstoffs bevorzugen
(Deutering, 1995). Dementsprechend ist zu erwarten, dass Unterschiede bei der Aneignung
des Lernstoffes über unterschiedliche Kanäle auftreten werden. Dazu wird untersucht, ob
sich aus der Gruppe der Lehrgangsteilnehmer unterschiedliche Lernertypen klassifizieren
lassen. Es wird dann geprüft, ob diesen Lernergruppen ein spezifisches Lernmedium
zugeordnet werden kann, mit welchem sie ein besseres Lernergebnis (gemessen an der
durchschnittlichen Punktzahl im Ausgangstest) erzielen.
Neben der Beeinflussung des Kenntnisstandes chemischer Grundlagen der Probanden ist
durch den Unterricht auch ein Einfluss auf die Einstellungen bezüglich des
Unterrichtssubjekts zu erwarten (Rebel, 1999). Von Interesse ist, ob eine Korrelation des
Lernzuwachses mit einem möglichen Einstellungswandel bzw. mit der am Ende der
Unterrichtseinheit vorherrschenden Einstellung zum Unterrichtsinhalt besteht. Außerdem
wird die Wirkung von Lernmedien auf die Einstellung des Lernenden zum Lehrfach Chemie
betrachtet.
Die Nachhaltigkeit des schulischen naturwissenschaftlichen Unterrichts muss, unter
Zugrundelegung der Ergebnisse von Hesse und Lumer als gering eingeschätzt werden
(Hesse, Lumer, 2000). Im weiteren Verlauf der Arbeit soll untersucht werden, ob durch das
Lehrfach Chemie ein längerfristiger Zuwachs des chemischen Grundlagenwissens erreicht
werden kann. In diesem Zusammenhang wird untersucht, ob die unterschiedlichen im
Grundlehrgang ausgegebenen Lernunterlagen einen Einfluss auf das Ergebnis der
Lernenden in einem Follow up-Test ausüben.
3. Methodischer Teil
81
3.3 Untersuchung im Rahmen der feuerwehrtechnischen Ausbildung der Bundeswehr
3.3.1 Rahmenbedingungen der Untersuchung
Die Bundeswehr verfügt auf Übungsplätzen, Flughäfen und in besonders brandgefährdeten
Einrichtungen über eigene Brandschutzkräfte. Diese Bundeswehr-Feuerwehren gehören zur
zivilen Wehrverwaltung. Parallel wurden auch militärische Feuerwehren aufgestellt, um den
Brandschutz in den auf dem Balkan und in Afghanistan betriebenen Feldlagern
sicherzustellen. Das bedingt die Ausbildung sowohl von Beamten-Anwärtern als auch von
Feldwebeln und Unteroffizieren im Brandschutz. Die Feuerwehrleute der Bundeswehr
werden gemäß der „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den
mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr“ (BMVg, 2002) ausgebildet. Im
zweiten von fünf Ausbildungsabschnitten des feuerwehrtechnischen Dienstes durchlaufen
die Teilnehmer den Grundlehrgang an der zentralen Ausbildungsstätte für den Brandschutz
der Bundeswehr mit einer Dauer von 5 1/2 Monaten. Die Ausbildung wird an der
Brandschutz-Ausbildungsstätte der ABC- und Selbstschutzschule der Bundeswehr in Stetten
a.k.M. durchgeführt. Der Grundlehrgang beinhaltet, neben den naturwissenschaftlichen
Anteilen der Fächer Chemie und Physik, auch Grundlagen der Anatomie und Physiologie
und der Brandlehre. In den folgenden Ausbildungsabschnitten werden die praktische
Ausbildung bei Dienststellen mit Bundeswehr-Feuerwehren und Berufsfeuerwehren der
Kommunalbehörden (sechs Monate) und ein Verwaltungslehrgang an einer Bundeswehr-
Verwaltungsschule (ein Monat) durchlaufen.
Daran schließt sich der dreimonatige Abschlusslehrgang an, der wiederum in Stetten a. k. M.
stattfindet. Während der Praktika und dem Abschlusslehrgang findet kein
naturwissenschaftlicher Grundlagenunterricht mehr statt.
An den zweimal jährlich stattfindenden Grundlehrgängen (im Folgenden als Durchgänge
bezeichnet) nahmen zwischen 45 und 72 Personen teil, die auf zwei bzw. drei Hörsäle
aufgeteilt sind. Die Teilnehmer gehörten den Laufbahngruppen Brandmeister-Anwärter
(Beamtenanwärter des mittleren feuerwehrtechnischen Dienstes), Brandschutz-Feldwebel
und Brandschutz-Unteroffiziere an.
Die Ausbildungseinrichtung in Stetten a. k. M. bietet den Vorteil, einen Feldtest unter
weitgehend konstanten Bedingungen durchführen zu können. Die Hörsaalstärke der
Grundlehrgänge liegt zwischen 21 und 25 Personen. Der Unterrichtsraum ist festgelegt und
wurde während der Zeitspanne der Kursdurchführung keinen baulichen Veränderungen
unterworfen. Der Lehrplan und damit die Unterrichtsthemen und deren Vermittlung wurden in
diesem Zeitraum nicht verändert. Der Lernabschnitt Chemie wurde, mit Ausnahme des
Durchgangs 1/2009, innerhalb des ersten Monats der Ausbildung abgehalten. Die
Lehrgangsteilnehmer waren, von wenigen Pendlern abgesehen, geschlossen in der
Albkaserne in Stetten a. k. M. untergebracht. Ihnen standen in den Lehrsälen und
3. Methodischer Teil
82
Unterkünften keine Internet-Anschlüsse zur Verfügung. Dadurch war die
Nutzungsmöglichkeit einer Lernplattform im Rahmen des Grundlehrganges nicht möglich.
3.3.2 Untersuchungsgruppe feuerwehrtechnische Ausbildung der Bundeswehr
Die Untersuchung umfasste insgesamt 315 Lehrgangsteilnehmer, die zwischen Januar 2007
und April 2009 den Chemie-Unterricht des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs
durchliefen. Sie verteilten sich wie folgt auf die einzelnen Durchgänge:
Durchgang 1/2007 69 Teilnehmer
Durchgang 2/2007 68 Teilnehmer
Durchgang 1/2008 50 Teilnehmer
Durchgang 2/2008 64 Teilnehmer
Durchgang 1/2009 64 Teilnehmer.
Die Lehrgangsteilnehmer unterteilten sich in die Laufbahngruppen der Brandmeister-
Anwärter (Beamtenanwärter des mittleren feuerwehrtechnischen Dienstes), Brandschutz-
Feldwebel und Brandschutz-Unteroffiziere, wobei letztere nur am ersten
Ausbildungsabschnitt teilnahmen. Die Brandmeister-Anwärter (37%) stellten die größte
Gruppe, gefolgt von den Brandschutz-Feldwebeln (32%) und den Brandschutz-
Unteroffizieren (31%). Das Durchschnittsalter betrug zwischen 24 und 27 Jahren. Dabei
wiesen die Feldwebel das höchste Durchschnittsalter, die Unteroffiziere das niedrigste
Durchschnittsalter auf. Die Teilnehmer des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs stammen
aus Standorten im gesamten Bundesgebiet.
3. Methodischer Teil
83
Abb. 8: Übersicht über die Altersstruktur innerhalb des Untersuchungszeitraums an der feuer-wehrtechnischen Ausbildung teilnehmenden Laufbahngruppen (BMA Brandmeister-Anwärter, Fw Feldwebel, Uffz Unteroffiziere, 0 keine Altersangabe)
Die Lehrgangsteilnehmer hatten in der Masse (85,5%) die Chemiekenntnisse der
Sekundarstufe I erworben und danach eine Berufsausbildung, zumeist in einem
handwerklichen Beruf, abgeschlossen. Ca. 14,5 Prozent durchliefen die Sekundarstufe II
(Grund- oder Leistungskurs Chemie) oder gaben an, einen Chemie-Beruf erlernt zu haben.
Die Mehrheit der Teilnehmer (55,7%) gab an, aufgrund der Verpflichtung seitens des
Arbeitgebers am Chemieunterricht teilzunehmen. Für 22,6 Prozent steht der Wunsch nach
Verbesserung der beruflichen Qualifikation als Grund für die Teilnahme im Vordergrund.
Eigenes Interesse an der Chemie hat für die Teilnehmer nur eine nachrangige Bedeutung
(8,3%), wie auch Abwechslung zum „normalen“ beruflichen Alltag (4,1%).
3. Methodischer Teil
84
Abb. 9: Wiedergabe des Antwortverhaltens zu dem Item „Kreuzen Sie bitte einen der Gründe, warum Sie am Kurs teilnehmen“
Aufgrund des geringen Frauen-Anteils unter den Kursteilnehmer (0 – 8%) wurde aus
Gründen des Datenschutzes auf eine geschlechterbezogene Betrachtung verzichtet.
Durchschnittlich sechs Prozent der Lehrgangsteilnehmer verfügten am Dienstort über keinen
Computer.
Da sich zahlreiche Brandmeister-Anwärter neben der Laufbahn in der Bundeswehr auch bei
zivilen Feuerwehren beworben hatten, kann davon ausgegangen werden, dass diese
Personengruppe mit den Anwärtern der Berufsfeuerwehren in Deutschland weitgehend
identisch ist.
Die meisten Lehrgangsteilnehmer hatten bis zum Ausbildungsbeginn keine Verbindung zur
Feuerwehr. Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang, dass die Mehrheit der
Teilnehmerinnen in Freiwilligen Feuerwehren aktiv ist, häufig in Führungspositionen.
Während des Untersuchungszeitraums waren für das Lehrfach „Grundlagen der Chemie“
acht Stunden von je 45 Minuten Dauer vorgesehen, die durch zwei Verfügungsstunden
ergänzt wurden.
Den Feinzielen wurden diese acht Stunden wie folgt zugeordnet:
1. Der Stoffbegriff und die Aggregatzustände 1 h
2. Der Aufbau der Atome 1 h
3. Die Atomhülle und das Periodensystem der Elemente 1 h
4. Die chemische Bindung 1,5 h
5. Die chemische Reaktion 0,5 h
6. Säuren und Basen 2 h
7. Die Chemie des Kohlenstoffs 1 h
Der knappe Stundenansatz zwang zu einer Reduzierung der Inhalte auf wesentliche
Kernaussagen. Da die im Lehrgangskatalog vorgegebenen Feinziele nur für die ersten
beiden Stunden genauer definiert sind und alle weiteren Stunden keine adäquate
Differenzierung zeigen, wurde für die genauere Ausplanung der Lerninhalte eine Basis
3. Methodischer Teil
87
gesucht, die allgemeingültige Begriffe vorgibt. Dazu diente die Feuerwehr-Dienstvorschrift
(FwDv) 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“ (Staatliche Feuerwehrschule Würzburg, 2003), die
den Rahmen für den Umgang der Feuerwehr mit gefährlichen Stoffen festlegt. Die dort
genannten Begriffe mit Bezug zur Chemie wurden daraufhin überprüft, ob sie Gegenstand
der späteren Unterrichtseinheiten „Brennen und Löschen“ bzw. „Gefährliche Stoffe und
Güter“ sind. Begriffe, welche nicht zum Verständnis des Unterrichtsfaches „Grundlagen der
Chemie“ oder als Grundlage für die vorgenannten Unterrichtseinheiten essentiell sind,
wurden bei der Stoffauswahl nicht betrachtet. Danach erfolgte die Zuordnung zu den
einzelnen für das Fach Chemie zugewiesenen Unterrichtsstunden. Durch die Verbindung der
vorgegebenen Stundenthemen mit Themen des Feuerwehralltags knüpft der Unterricht an
die Lebenswirklichkeit an. Da die meisten Teilnehmer bis zum Lehrgangsbeginn noch keinen
direkten Kontakt mit der Thematik Brandschutz hatten, musste durch plausible Beispiele eine
Überleitung hergestellt werden.
Thema Begriffe FwDv 500 Schlüsselbegriffe
Stoffbegriff Aggregatzustand, Gase,
tiefkalte verflüssigte Gase,
Dämpfe
Stoffgemische, Gas-
Luftgemische, Schaum,
Aerosole,
Chemikalien-Bindemittel
Chemie als Lehre von den Stoffen und
ihrer Umwandlung
Stoff (als Träger von Masse und
Volumen)
Heterogene und homogene Gemische
(Gemenge)
Reinstoffe, Verbindungen und
Elemente
Periodensystem der
Elemente
Sauerstoff, Stickstoff,
Chlor,
Gruppe und Periode,
Metall und Nichtmetall,
Aufbau der Elektronen-Schale,
Edelgashülle
Chemische Bindung Sauerstoff, Stickstoff,
Chlor, Ammoniak,
rel. Dichte von Gasen zur
Luft
(„Schwergasverhalten“
Ionenbindung
Elektronenpaar-Bindung, Berechnung
der „Luftzahl“ und Vergleich mit
CO/CO2 Wasserstoffbrücken-Bindung
3. Methodischer Teil
88
Thema Begriffe FwDv 500 Schlüsselbegriffe
Chemische Reaktion chemische Reaktion mit
Hitze und Druck,
Explosion
oxidierende Stoffe,
organische Peroxide,
Sauerstofffreisetzung,
Reaktivität, Fettexplosion,
Staubexplosion,
Metallbrand, heftige
Reaktion mit Wasser
Reaktion, Ausgangsstoff, Produkt,
Synthese und Analyse
Aktivierungsenergie, exotherme und
endotherme Reaktionen, Katalysator
Oxidation und Oxidationsmittel
Säuren und Basen Säuren und Laugen,
organische Säuren,
Reaktionen mit org. Mat
und Metallen, Verätzung,
pH-Wert, pH-Indikatoren,
Verdünnen von Säuren
und Basen,
Neutralisation
Säurebildung,
Säuren als Protonenspender,
Basenbildung,
Basen als Protonenakzeptor,
pH-Wert,
Verdünnung,
Neutralisation
Kohlenstoff-Chemie Mineralöle, Flüssiggase,
untere und obere
Explosionsgrenze,
Bitumen, Acetylen,
Organische Lösungsmittel,
Explosivstoffe, PCB,
Dioxin,
Alkane, Homologenreihe, Flüssiggase
Alkene, Polymere,
Alkine,
Alkohole,
Halogenierte Kohlenwasserstoffe,
Halon
Tab. 6: Gegenüberstellung der aus den Feinlernzielen abgeleiteten Unterrichtsthemen, deren Wiedergabe in der Feuerwehr-Dienstvorschrift 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“ und den abgeleiteten Schlüsselbegriffen des Chemieunterrichts im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang
3. Methodischer Teil
89
3.3.3.2 Umsetzung im Unterricht
Die oben genannten Schlüsselbegriffe wurden auch in den Lernunterlagen aufgeführt. Im
Unterricht war das Lehrgespräch die vorherrschende Methode. Der Lernstoff wurde so
aufbereitet, dass Vorkenntnisse seitens der Teilnehmer nicht erforderlich waren. Zur
Verbesserung der Verständlichkeit dienten Experimente, die als Brücke zwischen der
theoretischen Erörterung des jeweiligen Themas und der (zukünftigen) Berufspraxis der
Lehrgangsteilnehmer dienen. Jedes Experiment wird durch eine entsprechende Erläuterung
mit dem Lernstoff und der Praxis verknüpft.
Thema: Stoffe und Aggregatzustände Versuche
Abgrenzung der Chemie zur Physik
Einteilung der Stoffe
Aggregatzustände und Übergänge
Zerknüllen/entzünden von
Papier
Trennen von Kunststoffen
Ölzylinderversuch
Sublimation von Iod und CO2
Thema: Aufbau der Atome Versuche
Bausteine des Atoms
Aufbau Wasserstoffatom
Aufbau Heliumatom
Kernladungszahl (Ordnungszahl)
Massezahl (Nukleonenzahl)
Atomgewicht
Elementsymbol
Ion
Entstehung und Eigenschaften des Lithium-Kations und
Fluorid-Anions
Isotop
Wasserstoff-Isotope
Keine
3. Methodischer Teil
90
Thema: Das Periodensystem der Elemente Versuche
Gruppe als Auflistung von Elementen ähnlicher chemischer
Eigenschaften untereinander
Einteilung in Haupt- und Nebengruppen, diese nur
angesprochen
Periode als Auflistung der Elemente mit zunehmender
Protonenzahl, von links nach rechts
Schalenaufbau der Atomhülle
Vergleich Reaktionsfähigkeit H und He
Oktettregel
Reaktion von Mg, Na u. K
mit Wasser
Thema: Die Chemische Bindung Versuche
Möglichkeit Elektronen-Oktett zu erreichen
1. Ionenbindung als Bindungstyp zwischen Metall-Atomen
und Nichtmetall-Atomen, Anordnung der positiven und
negativen Ionen in einem Kristallgitter, Entstehung von
Salzen.
2. Elektronenpaar-Bindung als Bindungstyp zwischen
Nichtmetall-Atomen, Entstehung von Molekülen,
Vorliegen der gasförmigen Elemente Wasserstoff, Stickstoff,
Sauerstoff, Fluor und Chlor als Moleküle
Berechnung der „Luftzahl“ und Folgerung für das Verhalten
von CO und CO2
3. Bindungen zwischen Metall-Atomen
4. Wasserstoffbrücken-Bindung, Folgerung für die
Eigenschaften des Einsatzes von Wasser als Löschmittel
CO2-Treppe
Leitfähigkeit von
Zuckerlösung und
Salzlösung
3. Methodischer Teil
91
Thema: Die chemische Reaktion Versuche
Chemische Reaktion am Beispiel Verbrennungsreaktion
2 H + O → H2O
Edukte → Produkte
Einführung des Reaktionspfeils und der Formelschreibweise
Analyse → Synthese
Energie als Teilchenbewegung
Reaktion als Zusammenstoß von Teilchen, Bindungsbruch
und Bildung neuer Bindung
Aktivierungsenergie
Katalysator
Exotherme und endotherme Reaktion
Wirkung von Oxidationsmitteln
Einfluss des Mischungsverhältnisses
Löschen von Metallbrand mit
Wasser
Entzünden von Zucker
mittels Bunsenbrenner,
Katalysator Na2CO3
Verbrennen von Styropor
Glycerin und KMnO4
Verbrennen von
Bärlappsporen,
Staubexplosion
3. Methodischer Teil
92
Thema: Säuren und Basen Versuche
Säurebildung durch Verbrennung von Nichtmetallen und
Einleiten der Oxide in Wasser
Definition Säure
Bildung von Basen durch Verbrennung von Metallen und
Einleiten der Oxide in Wasser
Definition Base
pH-Wert
Verdünnen
Neutralisation
Säuren und Laugen als Gefahrstoffe
Herstellen von Schwefliger
Säure
Lösen von Magnesiumoxid
in Wasser
Säure-Nachweis mit
Indikatorpapier
Verdünnungsreihe
Neutralisation
Einwirken von Säure auf
Stoff, Zucker und Viton
Thema: Kohlenstoff-Chemie Versuche
Stundeninhalt
Aufbau der Alkane
Die Homologenreihe
Alkene, Polymerisation, Kunststoffe
Alkine, Bedeutung des Ethin,
Alkohole,
Halogenierte Kohlenwasserstoffe, Halone, PVC
Aromatische Verbindungen
Versuche
Verflüssigen von Propan
Ex-Versuch
Etherrinne
PVC-Verbrennung
Treibgase
Tab. 7: Unterrichtsthemen und zugeordnete Lehrerexperimente
3. Methodischer Teil
93
3.3.3.3 Im Rahmen der Untersuchung genutzte Lernunterlagen
Die zeitliche Begrenzung des Chemieunterrichts in Kombination mit den zu erwartenden
stark divergierenden Grundkenntnissen der Lehrgangsteilnehmer zwingen zu einer
weitgehenden Vereinfachung des Stoffes. Um die im Lehrplan festgelegten Themen in der
gegebenen Zeit vermitteln zu können, ohne die Lehrgangsteilnehmer zu überfordern, wurde
eine kleinstmögliche Basis an Begriffen und Modellen angestrebt. Aufgrund der
dargebotenen Informationsfülle ist die Auswahl und Gewichtung von Einzelinformationen
eine wesentliche Teilkompetenz des Wissenserwerbs. Da die Fähigkeit zur
Komplexreduktion unter den Lehrgangsteilnehmern unterschiedlich stark ausgeprägt vorlag,
musste bei der ungelenkten Auswahl des Stoffes mit Funktionseinbußen des
Gesamtsystems „Chemiekenntnisse“ gerechnet werden. Daher schieden marktverfügbare
Lehrbücher und Lehr-CDs für den Einsatz in der spezifischen Lernsituation
„Chemieunterricht des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs“ aus.
Das Erfordernis, den Lernstoff möglichst kongruent abzudecken, zwang zur Erstellung
eigener Lernunterlagen. Dazu wurden Ungenauigkeiten bewusst in Kauf genommen, soweit
diese nicht zu falschen Vorstellungen führen. Beispielsweise sind Protonen in wässriger
Lösung nicht als H3O+-Ion sondern als H+-Ion dargestellt. Auch wurde versucht, leicht
verwechselbare Begriffe zu vermeiden. So wurden nicht die Begriffe Summenformel und
Strukturformel verwendet, die Summenformel ist im Skript als „Formel“, die Strukturformel als
„Struktur“ wiedergegeben.
Die Lernunterlagen sind inhaltlich weitgehend identisch und analog dem Unterricht
gegliedert. Sie lehnen sich eng an die Unterrichtsveranstaltungen an. Im Unterricht
verwendete Merksätze und Tafelbilder werden identisch wiedergegeben. Zum einfacheren
Verständnis sind die Kapitel in einheitlich gegliederte Unterkapitel zerlegt. Nach jedem
Lernschritt wurden die wesentlichen Punkte als Schlüsselbegriffe bzw. Merksätze aufgeführt.
Die zu jedem Unterkapitel aufgeführten Aufgaben entsprechen gemäß Inhalt und
Komplexität den im Unterricht bearbeiteten Beispielen und werden jeweils zu Beginn der
nächsten Unterrichtseinheit besprochen. Sie sind von der Thematik identisch mit den
Aufgaben des Wissenstests, der zu Beginn und zum Ende des Chemieanteils durchgeführt
wird. Vom Umfang sind die einzelnen Kapitel so bemessen, dass sie eine Bearbeitungszeit
von circa 30 Minuten benötigen.
3. Methodischer Teil
94
Die folgenden Lernunterlagen wurden für die Untersuchung erstellt und an die
Lehrgangsteilnehmer ausgegeben:
1. Lernskript (zwei Hörsäle Durchgang 01/2007, ein Hörsaal 03/2009)
2. Lern-CD (Durchgang 07/2007)
3. Arbeitsheft mit Schülerversuchen (Durchgang 01/2008)
4. Lern-CD mit Filmsequenzen (Durchgang 07/2008).
Bei der Entwicklung der Lernunterlagen wurde eine möglichst einheitliche Stoffauswahl mit
identischen Lernfragen angestrebt. Um einen einheitlichen Aufbau der Unterlagen zu
gewährleisten, wurden die Lern-CD, das Arbeitsheft und die Lern-CD mit Filmsequenzen
aus dem Lernskript entwickelt.
Das Lernprogramm auf CD wurde mit der Software „MS PowerPoint“ erstellt. Dieses
Programm stellt eine Präsentations-Software dar, die für die Erstellung eines
Lernprogramms nicht konzipiert ist. Aufgrund der Verfügbarkeit und der einfachen
Handhabung bietet dieses Programm jedoch auch Vorteile. Da für die Aufgaben eine „Drag’n
Drop“-Funktion nicht verfügbar war, wurde ein Begleitheft erstellt, in welches die
entsprechenden Lösungen eingetragen werden, bevor die Lösung abgefragt wird (Iberer u.
U. Müller, 2003).
Für das Arbeitsheft wurden einfache Versuche vorbereitet, die nach kurzer Einweisung ohne
Gefährdung von den Lehrgangsteilnehmern selbst durchgeführt werden konnten. Die dazu
benötigten Materialien wurden im Rahmen einer Verfügungsstunde ausgegeben, die
Durchführung erfolgte in Zweiergruppen im Unterrichtsraum. Die Ergebnisse wurden durch
die Lehrgangsteilnehmer protokolliert.
Folgende Versuche wurden durch die Lehrgangsteilnehmer durchgeführt:
V1.3 Herstellen und Trennen eines Öl/ Wasser-Gemischs
V 4 Vergleich eines Tropfens Benzin und eines Wassertropfens
V 5 Wirkung eines Katalysators bei der Verbrennung von Zucker
V 7.4 Verdünnen von Essig mit Wasser und Messung des pH-Werts
V 7.5 Neutralisation von Essig mit Natriumcarbonat und Messung des pH-Werts
V 8.5.4 Untersuchung der Brandgase von Polystyrol und PVC anhand der Verfärbung
von pH-Papier
3. Methodischer Teil
95
Außerdem wurden den Lehrgangsteilnehmern zur Lösung der folgenden Aufgaben
Lernunterlagen in Form von „Bastelbögen“ an die Hand gegeben. Zur Bearbeitung mussten
die passenden Begriffe bzw. Symbole ausgewählt und auf ein Arbeitsblatt geklebt werden.
A 1.2 Zuordnen der Übergänge zwischen den Aggregatzuständen
A 1.3 Zuordnen der Stoff-Begriffe
A 2.1 Zusammenbau eines Wasserstoff-Atoms
A 2.2 Zusammenbau eines Lithium-Ions
A 2.1 Zusammenbau eines Kohlenstoff-Atoms/Isotops
Die Lern-CD mit Filmsequenzen enthält Kurzfilme zu den Kapiteln 5 „Die chemische
Reaktion“ und 7 „Säuren und Basen“. Die übrigen Kapitel entsprechen der Lern-CD.
Zusätzlich erhielt jeder Lehrgangsteilnehmer ein Periodensystem der Elemente und ein
Tabellenwerk (Martin u. Pfeil, 2007). Als Kontrollgruppe wurde ein Hörsaal des Durchgangs
01/2007 und zwei Hörsäle des Durchgangs 03/2009 nur mit dem Tabellenwerk und dem
Periodensystem ausgestattet.
Das Tafelwerk ist als Nachschlagewerk für die Jahrgangsstufen Sieben bis Zehn konzipiert
und beinhaltet Formeln und Daten für die Lernfächer Mathematik, Physik, Astronomie und
Chemie. Im Kapitel Chemie findet sich unter anderem das Periodensystem, eine Auflistung
der Elemente mit Daten zu den häufigsten Isotopen, der Wertigkeit, der Elektronegativität
und dem Aufbau der Atomhülle. Ferner werden die Eigenschaften ausgewählter
anorganischer und organischer Stoffe, der Nährstoffanteil und Energiegehalt von
Lebensmitteln, die Löslichkeit von Salzen und Gasen in Wasser, eine Übersicht über die
Härtegrade des Wassers sowie den pH-Wert von Lösungen aufgelistet. Alle Angaben sind
unkommentiert und ohne Erläuterung.
Die Kontrollgruppe erhielt nach Absolvieren des Ausgangstests ein Lernskript, um Nachteile
bei der Teilnahme an laufbahnrelevanten Prüfungen im Verlauf des weiteren Lehrgangs zu
vermeiden.
Der Lernprozess wurde durch die Vorgabe von Aufgaben kanalisiert, die mit Hilfe der in den
Lernunterlagen aufgeführten Beispiele gelöst werden können. Die Fragen sind gezielt auf
das Wiederholen der im Unterricht bearbeiteten Themen ausgerichtet. Dabei wurde auf eine
Staffelung der Schwierigkeitsgrade geachtet, von Aufgaben analog der im Unterricht
besprochenen Beispiele hin zu komplexeren Varianten. Damit war beabsichtigt,
schwächeren Lehrgangsteilnehmern die Möglichkeit zum erfolgreichen Lösen der Aufgaben
zu geben, während stärkere Teilnehmer ein Anreiz zur Vertiefung der eigenen Kenntnisse
erhalten sollten. Durch die Besprechung der Lösungswege in der nächstfolgenden
Präsenzphase erfolgte die Korrektur falscher Vorstellungen, verbunden mit der Motivation
3. Methodischer Teil
96
des Erlebens von Lernerfolgen (vergl. Müller, 2002). Die verwendeten Fragen sind im
Folgenden wiedergegeben.
Kapitel 1
Aufgabe 1.1.1
Nennen Sie ein Beispiel für die Auftrennung eines Gemischs aus dem Feuerwehr-Alltag.
Aufgabe 1.1.2
Kreuzen Sie in Ihrer Lernunterlage an, ob die folgenden Stoffe zu den Reinstoffen oder
den Gemischen gehören und vergleichen Sie ihr Ergebnis mit der Lösung.
Aufgabe 1.2.1
Ordnen Sie die Bezeichnungen der Übergänge in Ihrem Arbeitsheft zu und vergleichen
Sie Ihr Ergebnis mit der Lösung.
Häufig treten Systeme gemischter Aggregatzustände auf. Ordnen Sie die richtigen
Begriffe aus der unteren Tabelle in Ihrem Arbeitsheft der jeweiligen Spalte zu.
Aufgabe 1.2.3
Wasserdampf ist nicht sichtbar. Was sieht man aber über dem Wasserkocher?
Beschreiben Sie das System.
Kapitel 2
Aufgabe 2
Warum befindet sich zwischen Atomkern und Atomhülle keine Luft?
Aufgabe 2.1
Das Beryllium-Atom hat 4 Protonen, 5 Neutronen und 4 Elektronen. Zeichnen Sie dieses
Atom.
Aufgabe 2.2
Aus welchen Atom-Bausteinen bestehen die Atome des Stickstoffs (147N) und des Fluor
(199F)
Aufgabe 2.3
Welche Aussage lässt sich aus den Informationen der vorherigen Seite ableiten?
„Die physikalischen Eigenschaften, wie das Atomgewicht werden vom Atomkern
beeinflusst, die chemischen Eigenschaften, wie die Reaktionsfähigkeit werden nur von
der Atomhülle bestimmt“ oder
„Die physikalischen Eigenschaften, wie das Atomgewicht werden von der Atomhülle
beeinflusst, die chemischen Eigenschaften, wie die Reaktionsfähigkeit werden vom
Atomkern bestimmt“.
3. Methodischer Teil
97
Aufgabe 2.3.2
Lithium hat die OZ 3 und die Massenzahl 6,9. Es besteht hauptsächlich aus zwei
Isotopen. Aus welchen Atom-Bausteinen bestehen diese beiden Isotope?
Aufgabe 2.4.1
Ein Magnesium-Atom (OZ 12) gibt zwei Elektronen ab. Wie viele Protonen, Neutronen
und Elektronen und welche elektrische Ladung hat es vor und nach der Elektronen-
Abgabe?
Aufgabe 2.4.2
Ein Stickstoff-Atom (OZ 7) kann drei Elektronen aufnehmen. Wie viele Protonen,
Neutronen und Elektronen und welche elektrische Ladung hat es vor und nach der
Elektronen-Aufnahme?
Kapitel 3
Aufgabe 3.1
Helium hat die OZ 2. Prüfen Sie anhand des Periodensystems, nach welchen OZ wieder
Edelgase auftreten? Ab welchem Edelgas gibt es eine Abweichung von der periodischen
Wiederholung?
Aufgabe 3.3
Zeichnen Sie das vereinfachte Wasserstoff-Atom.
Aufgabe 3.4
Zeichnen Sie ein vereinfachtes Schwefel-Atom (OZ 16) und bestimmen Sie Gruppe und
Periode.
Kapitel 4
Aufgabe 4
Wie können Natrium (OZ 11), Fluor (OZ 9), Aluminium (OZ 13) und Schwefel (OZ 16)
eine vollständige äußere Elektronen-Schale erreichen?
Aufgabe 4.1.1
Was entsteht, wenn
a) Natrium mit Chlor und
b) Magnesium mit Sauerstoff reagiert?
Aufgabe 4.1.2
Welche Ionen-Verbindungen entstehen bei den folgenden Reaktionen:
a) Cäsium mit Brom,
b) Calcium mit Sauerstoff?
3. Methodischer Teil
98
Aufgabe 4.1.3
Was entsteht, wenn
a) Aluminium mit Schwefel
b) Magnesium mit Phosphor reagiert?
Aufgabe 4.2.1
Zeichnen Sie das Wasserstoff-Molekül (H2) mit vereinfachten Atomen und als
Strichformel. Wie viele bindende und nichtbindende Elektronenpaare treten auf?
Aufgabe 4.2.2
Welche Möglichkeiten hat der Stickstoff, eine Edelgas-Hülle durch Molekül-Bildung zu
erreichen? Zeichnen Sie das Molekül und seine Strichformel.
Aufgabe 4.2.3
Zeichnen Sie ein Wassermolekül mit allen bindenden und nicht bindenden
Elektronenpaaren sowie die zugehörige Strichformel.
Aufgabe 4.2.4
Zeichnen Sie die Wasserstoffverbindungen des Kohlenstoffs (OZ 6), des Stickstoffs (OZ
7) und des Neons (OZ 10).
Aufgabe 4.3
Warum kann das Methan keine Wasserstoffbrücken bilden? Zeichnen Sie dazu die
Strichformel des Methans (CH4) und vergleichen Sie diese mit der des Wassers.
Kapitel 7
Aufgaben 7.1.1
Was geschieht, wenn das Reaktionsprodukt der vollständigen Verbrennung von
Kohlenstoff in Wasser geleitet wird?
Aufgabe 7.2.2
Handelt es sich bei den folgenden Verbindungen um Säuren?
H2SO4, CaH2, HCl, NH3, NaOH, CH4
Aufgabe 7.2.1
Was entsteht, wenn Aluminium-Oxid in Wasser gelöst wird?
Aufgabe 7.2.2
Handelt es sich bei den folgenden Verbindungen um Basen?
HBr, Ca(OH)2, NH3, NaOH, C2H2
3. Methodischer Teil
99
Aufgabe 7.3
Sinkt, steigt oder verändert sich der pH-Wert bei der Zugabe der folgenden Verbindungen
nicht?
1. Natriumchlorid (NaCl)
2. Natriumhydroxid (NaOH)
3. Dihydrogenmonoxid (H2O)
4. Salpetersäure (HNO3)
Aufgabe 7.4
Wie viele Liter Wasser benötigen Sie (theoretisch), um 100 L verdünnte Säure (pH 2) auf
einen pH-Wert von 6 zu verdünnen?
Aufgabe 7.5.1
Wie viele KOH-Teilchen kann ein Molekül Zitronensäure neutralisieren? (Formel
beigefügt)
Aufgabe 7.5.2
In einem Einsatz müssen 100 L Flusssäure (FH) neutralisiert werden. Welches
Neutralisationsmittel wählen Sie und was gibt es zu beachten?
Kapitel 8
Aufgaben 8.1.1
Zeichnen Sie das Methanmolekül als Strichformel
Aufgabe 8.1.2
Zeichnen Sie die Strichformel des Ethan
Aufgabe 8.1.3
Ist Acetylen leichter oder schwerer als Luft
Aufgabe 8.2
Zeichnen und benennen Sie die Homologenreihe der Alkohole bis zum C3H7OH.
Wie viele unterschiedliche Moleküle erhalten Sie?
Aufgabe 8.3.1
Zeichnen Sie das Molekül des Halon 1301
Tab. 8: In den Lernunterlagen zu den jeweiligen Kapitel aufgeführte Fragen
3. Methodischer Teil
100
3.4 Die Chemieausbildung im Grundkurs Chemie der PH Weingarten
3.4.1 Rahmenbedingungen
Die Ausbildung der Lehrkräfte für Grund- und Hauptschulen sowie Realschulen gliedert sich
in das Studium und den Vorbereitungsdienst. In Baden-Württemberg findet der Studienanteil
an den Pädagogischen Hochschulen statt. Die Studiendauer beträgt sechs Semester für das
Lehramt an Grund- und Hauptschulen bzw. sieben Semester für das Realschullehramt.
Innerhalb der Lehramtsstudiengänge wird das Fach Chemie als Hauptfach, Wahlfach und
affines Leitfach angeboten (Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, 2009).
Die einführenden Lehrveranstaltungen sind für die Teilnehmer aller drei Bereiche identisch.
Neben der Grundlagenvorlesung „Einführung in die Chemie“ wird vorlesungsbegleitend die
Lehrveranstaltung „Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie“ angeboten, die
13 Doppelstunden umfasst. Sie findet im ersten Semester statt und schließt mit einer Klausur
ab.
Folgende Themen werden innerhalb der Veranstaltung behandelt (jeweils aufgeschlüsselt
nach Doppelstunden):
1. SI-Einheiten, Stoffe und Stoffeigenschaften
2. Teilchenkonzept, Reinstoffe und Stoffgemische, Trennung von Stoffgemischen
3. Konzentrationen, Ideale und Reale Gase, Gasgesetze
4. Atommodelle
5. Die chemische Bindung
6. Die chemische Reaktion
7. Redoxreaktionen
8. Das chemische Gleichgewicht
9. Säuren und Basen
10. Säure-/Base-Gleichgewichte
11. Klausurvorbereitung
Der Einführungstest wurde zusammen mit dem zugehörigen Fragebogen in der ersten
Veranstaltung geschrieben. Der Ausgangstest erfolgte im Anschluss an den 6. Termin „Die
chemische Reaktion“.
3. Methodischer Teil
101
3.4.2 Die Untersuchungsgruppe der Pädagogischen Hochschule Weingarten
Die Untersuchungsgruppe umfasste insgesamt 27 Studenten des ersten Semesters, die
zwischen Oktober 2009 und Februar 2010 an der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine
und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH
Weingarten teilnahmen.
Die Teilnehmer unterteilten sich auf die Fachrichtungen Grundschul-Lehramt mit Nebenfach
Chemie, Lehramt für Grund- und Hauptschule mit Hauptfach Chemie und Lehramt für
Realschule mit Hauptfach Chemie. Von den untersuchten Probanden hatten acht die
Chemiekenntnisse der Sekundarstufe I erworben. Zehn Probanden durchliefen den
Grundkurs Chemie der Sekundarstufe II, während neun den Leistungskurs Chemie belegt
hatten und die Abiturprüfung in diesem Fach absolvierten. Keiner der Probanden gab an, bis
zum Beginn des Studiums über eine Ausbildung im Bereich der Chemie zu verfügen, welche
über den schulischen Unterricht hinausgeht.
Abb. 9a: Vorkenntnisse der Untersuchungsteilnehmer an der PH Weingarten
○ Basen zerfallen in Wasser zu Chlor und Wasserstoff
○ Säuren geben Protonen ab
○ Säuren reagieren mit Luftsauerstoff zu Salzen.
28. Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen Bereich und
tragen sie
für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.
├───────────┼──────────┤
29. Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie reagieren
diese beim Lösen in Wasser?
○ Es entsteht eine Säure
○ es tritt keine Beeinflussung des pH-Wertes auf
○ Es entsteht eine Base
30. Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert
von 6 gebracht werden?
○ Durch vorsichtige Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel Ca(OH)2)
○ Durch vorsichtige Zugabe von Natriumhydrogensulfat (Formel NaHSO4)
○ Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser
3. Methodischer Teil
123
Organische Chemie
31. Was ist der Hauptbestandteil des Erdgases?
○ Ethanol
○ Wasserstoff
○ Methan
32. Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind Kohlenwasserstoffe
flüssig?
○ Ab fünf Kohlenstoffatomen
○ Ab neun Kohlenwasserstoffatomen
○ Kohlenwasserstoffe liegen generell als Flüssigkeit vor
33. Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten
○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Chlor, Sauerstoff
○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff
○ Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff
34. Was sind Kunststoffe?
○ Werkstoffe aus langen Kohlenwasserstoffketten
○ Materialien aus DNA-Ketten
○ synthetisch erzeugte Kraftstoffe
35. Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu rechnen?
○ Paraffin
○ Methylalkohol
○ PVC
3.7 Hypothesenprüfung
3.7.1 Vorgehensweise bei der Untersuchung der einzelnen Testfragen
Zur Überprüfung der Forschungsfrage 1.1 wurden die Ergebnisse der Eingangstests gegen
die Vorbildung, das Lebensalter und die Häufigkeit der beruflichen Nutzung chemischer
Kenntnisse bezüglich der Nullhypothese getestet, dass die biographischen Faktoren
Vorwissen, Lebensalter, Anwendung chemischer Kenntnisse im Berufsleben und Motivation
zur Kursteilnahme keinen signifikanten Einfluss auf die im Eingangstest und im Ausgangstest
gezeigten Ergebnisse ausüben würden.
Für die Prüfung der Forschungsfrage 1.2 wurden die Ergebnisse der Eingangstests gegen
die Einstellungen zum schulischen Chemieunterricht und gegen die Items mit Medienbezug
des Fragebogens vor dem Chemieunterricht getestet. Die Prüfung erfolgte anhand der
Nullhypothese, dass die Einstellung der Lernenden zum schulischen Chemieunterricht zu
Beginn des Chemie-Unterrichts im Grundlehrgang keine signifikanten Auswirkungen auf den
3. Methodischer Teil
124
Lernerfolg zeigten. Dazu wurden die ermittelten Durchschnittswerte mittels Mann-Whitney-
Test auf eine signifikante Unterscheidung geprüft.
Im Anschluss wurde das im Eingangstest gezeigte Antwortverhalten bezüglich eines
Auftretens charakteristischer Falschantworten mittels Kreuztabelle untersucht, um das
Vorhandensein chemischer Präkonzepte zu ermitteln (Forschungsfrage 1.3). für Items mit
einer Fehlernennung größer 30% erfolgte eine genauere Betrachtung des Antwortverhaltens
im Ausgangstest und im Follow up-Test. Als Nullhypothese wurde angenommen, dass keine
Antwortmuster vorliegen, die auf das Vorliegen solcher Präkonzepte schließen lassen.
Zur Überprüfung der Forschungsfrage 2.1 wurden der ohne bzw. mit Lernunterlagen erzielte
Wissenszuwachs anhand der im Ausgangstest erreichten Punktzahlen verglichen. Die
Nullhypothese lehnt das Auftreten signifikanter Unterschiede zwischen den Ergebnissen der
Durchgänge mit Lernmedien und dem Durchgang ohne Lernmedien ab. Zum Vergleich der
möglichen Auswirkung der unterschiedlichen Lernunterlagen (Forschungsfrage 2.2) auf den
Wissenszuwachs wurden in einem zweiten Schritt die Ergebnisse der mit Lernunterlagen
ausgestatteten Durchgänge miteinander verglichen. Da die Lernunterlagen „Arbeitsheft mit
Versuchen“ und „Lern-CD mit Filmsequenzen“ nur Teilbereiche des im Lehrfach „Chemie“
vermittelten Stoffes abdecken, wurden gezielt die in den Versuchen bzw. Film-Sequenzen
behandelten Fragen auf Unterschiede im Antwortverhalten untersucht und mit den
entsprechenden Ergebnissen der mit den Unterlagen „Lernskript“ und „Lern-CD“
ausgestatteten Durchgänge vergleichend betrachtet. Auch hier lehnt die Nullhypothese das
Auftreten signifikanter Unterschiede zwischen den Ergebnissen der mit unterschiedlichen
Lernmedien ausgestatteten Durchgänge ab.
Für die Prüfung der Forschungsfrage 2.3 erfolgte eine Klassifizierung nach den Laufbahnen
und dem Lebensalter. Um weitere mögliche Lerner-Gruppen zu identifizieren wurde eine
Clusterbildung mit den Items des Fragenblocks „Fragen zum schulischen Chemieunterricht“
durchgeführt. Für die daraus gewonnenen Gruppen wurde der Wissenszuwachs mit den
unterschiedlichen Medien ermittelt und miteinander verglichen. Die Nullhypothese beruht auf
der Ablehnung des Auftretens unterschiedlicher Gruppen von Lernenden, die mit
spezifischen Lernmedien signifikant unterscheidbare Ergebnisse im Ausgangstest
aufweisen.
Zur Prüfung auf eventuelle Zusammenhänge zwischen den erzielten Punkten im
Ausgangstest und den Items des Fragebogens nach dem Chemieunterricht, welche die
Einstellungen bezüglich des Chemieunterrichts im Grundlehrgang und der
Medienzufriedenheit wiedergeben (Forschungsfragen 3.1) wurden diese gegeneinander
aufgetragen. Die Nullhypothese lehnt den Einfluss von Einstellungen auf das Testergebnis
ab.
3. Methodischer Teil
125
Um einen möglichen Einstellungswandel festzustellen, wurden in einem ersten Schritt
vergleichende Frage-Items aus dem Fragebogen vor dem Unterrichtsblock „Chemie“ und
dem Fragebogen nach dem Chemieunterricht ermittelt, welche eine Korrelation aufwiesen
(Forschungsfrage 3.2). Dazu wurde der Korrelationskoeffizient Kendall-tau-b genutzt. Item-
Paare mit einem Koeffizient größer/gleich 0,2 wurden dann mittels des Wilcoxon-Tests durch
Betrachtung der Ränge miteinander verglichen. Als Nullhypothese wird das Fehlen eines
signifikanten Zusammenhangs zwischen einem Einstellungswandel und der Punktzahl im
Ausgangstest formuliert.
Um die Forschungsfrage 3.3 zu untersuchen, wurden die in 3.2 identifizierten Item-Paare auf
eine Korrelation mit den im Ausgangstest erzielten Punktzahlen bezüglich eines
Medieneinflusses getestet. Die Nullhypothese lehnt den Zusammenhang zwischen dem
Einstellungswandel zum Lernobjekt und den unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien ab.
Die Langfristigkeit des Wissenserwerbs (Forschungsfrage 4.1) wurde durch den direkten
Vergleich der im Ausgangstest und im Follow up-Test erzielten Punkte geprüft. Die
Nullhypothese erwartet eine geringere Punktzahl im Follow up-Test.
Der Einfluss der Lernunterlagen auf das Antwortverhalten (Forschungsfrage 4.2) wurde
durch Korrelation mit der Punktedifferenz betrachtet. Die Nullhypothese lehnt einen
signifikanten Medieneinfluss auf das Ergebnis des Follow up-Tests ab.
Ferner wurde die Korrelation der durchschnittlichen Punktzahl mit der Häufigkeit der
Mediennutzung und der Einstellung zum Nutzen der im Lehrgang erworbenen
Grundlagenkenntnisse betrachtet (Forschungsfrage 4.3). Die im Follow up-Test erreichte
Punktzahl ist, gemäß der Nullhypothese, unabhängig von der Häufigkeit der Mediennutzung
und den Einstellungen zu den erworbenen Kenntnissen
Die Betrachtung der Forschungsfragen 5.1 (Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis
an der PH Weingarten), 5.2 (Untersuchung des Einflusses der Einstellung der Lernenden
zum Lernstoff auf das Ergebnis des Eingangstestes) und 5.3 (Betrachtung des
Antwortverhaltens von Studenten im Eingangstest bzw. Test nach dem Einführungsseminar
und Vergleich mit dem Antwortverhalten von Teilnehmern am feuerwehrtechnischen
Grundlehrgang im Bezug auf chemische Präkonzepte Erwachsener) erfolgte analog der
unter 1.1 bis 1.3 beschriebenen Vorgehensweise.
Die Forschungsfrage 5.4 (Vergleich der Ergebnisse des Ausgangstests bezüglich der
genutzten Lernmedien) wurde wie die Forschungsfrage 2.2 ausgewertet. Dazu wurden die
Test-Fragen, welche die Bereiche „Säuren und Basen“ sowie „Organische Chemie“
behandelten, nicht in die Betrachtung mit einbezogen.
3. Methodischer Teil
126
Die Betrachtung der Forschungsfrage 5.5 (Bewertung der Lernplattform MOODLE) erfolgte
durch die Mittelwertbildung der aus dem Fragebogen nach dem Unterricht an der PH
Weingarten erhaltenen Ergebnisse. Aufgrund der geringen Anzahl an Probanden können die
zugehörigen Items nur tendenziell gewertet werden. Daher entfiel für diese Forschungsfrage
die Formulierung entsprechender Nullhypothesen.
3.7.2 Angewendete Hilfsmittel und Verfahren
Die Auswertung der Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS 16.00 (Elsner, 2009).
Der Vergleich der einzelnen Item-Werte erfolgte über den Mittelwert als Lagemaß, als Maß
für die Streuung wurde die Standardabweichung angegeben.
Aufgrund der starken Streuung der Punktzahlen des Eingangstests wurde, neben der
Punktzahl des Ausgangstests die Punkte-Differenz zwischen Eingangstest und Ausgangstest
als vergleichbares Kriterium des Wissenszuwachses herangezogen.
Zur Annahme bzw. Ablehnung der Forschungshypothesen fanden statistische
Signifikanztests Anwendung. Zur Ablehnung der Null-Hypothese musste die in einem
Signifikanztest ermittelte Irrtumswahrscheinlichkeit (α-Fehler) einen Wert kleiner gleich 0,05
annehmen. Damit kann vermutet werden, dass die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der
Annahme der Forschungshypothese anstelle der Null-Hypothese kleiner gleich fünf Prozent
ist. Ergebnisse mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit größer dem Signifikanzniveau von 0,05
(bzw. 5%) wurden als nicht signifikant, Ergebnisse mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit kleiner
gleich 0,01 (bzw. 1%) als sehr signifikant eingestuft.
Da für die in einer sozialwissenschaftlichen Erhebung gewonnenen Ergebnisse nicht mit
einer Verteilung, die gemäß der Gaus-Funktion als normalverteilt betrachtet werden kann,
ausgegangen werden konnte, sind für die statistische Auswertung nichtparametrische
Verfahren genutzt worden.
Die Unabhängigkeit zweier Stichproben wurde mittels des U-Tests nach Mann und Whitney
auf Signifikanz untersucht. Er prüft die Gleichverteilung eines ordinalen Messwerts in zwei
Gruppen. Dabei wird die Nullhypothese geprüft, dass zwei unabhängige Stichproben aus
derselben Population stammen.
Zusammenhänge zwischen Variablen wurden mit der bivarianten Korrelationsanalyse
untersucht. Da vorwiegend ordinalskalierte nicht normalverteilte Daten bearbeitet wurden,
kam für die Prüfung von Zusammenhängen die Berechnung des Kendall-Tau-b zur
Anwendung. Als korrelierend wurden Item-Paare mit einem Kendall-Tau-b größer/gleich 0,2
angenommen.
Der Vergleich des Test-Antwortverhaltens erfolgte mittels Betrachtung der Kreuztabelle,
wobei zur besseren Vergleichbarkeit die Prozentwerte der einzelnen Gruppen betrachtet
wurden (Baltes-Götz, 2007).
3. Methodischer Teil
127
Die Clusterbildung erfolgte mittels der Funktion Two Step-Clusteranalyse von SPSS. Die
Two Step-Clusteranalyse bietet die Vorteile, auch kategoriale Daten zu berechnen und
größere Datenmengen (n > 200) verarbeiten zu können. Das Programm sucht automatisch
die optimale Anzahl an Clustern. Als Maß wird das Schwarz Bayes Kriterium (BIC)
herangezogen, je kleiner dieses ausfällt, umso besser ist das Modell. Zusätzlich wird die
Veränderung des BIC-Wertes im Laufe der Iteration sowie das Distanz-Maß betrachtet. Dazu
sucht das Auswerteprogramm nach Fällen, deren Item-Werte dichter zusammen liegen, als
vergleichbare Personen. Aus diesen Datensätzen erfolgt die Berechnung der Gruppen von
Personen mit definierten Eigenschaften, deren Abstand innerhalb einer Gruppe dichter
zusammen liegen als der Abstand zu den Fällen benachbarter Gruppen. Die Gewichtung der
Variablen wurde als Balkendiagramm ausgegeben (Brosius, 2007).
Die Berechnung der Effektstärke wurde als Quotient der Differenz des Mittelwerts der
Versuchsgruppe und der Kontrollgruppe und der Standardabweichung der Kontrollgruppe
berechnet. Werte kleiner 0,1 wurden als schwache Effekte, Werte um 0,3 als mittlere und
Werte größer gleich 0,5 als starke Effekte unterschieden. Diese Unterscheidung stellt
allerdings eine auf Erfahrung beruhende Einteilung dar (Cohen, 1977, zitiert nach
Tulodziecki/Herzig, 2004).
4. Untersuchungsergebnisse
128
4. Untersuchungsergebnisse
Der Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Überprüfung des Einflusses von unterrichtsbegleitend
genutzten Lernunterlagen auf das Lernen Erwachsener. Dazu wurden das Alter, die chemische
Vorbildung (4.1.1) und die Items der Lernbiographie des schulischen Chemieunterrichts (4.1.2)
als mögliche Einflussfaktoren auf die Ergebnisse des Eingangstests und des Ausgangstests
untersucht. Im Unterabschnitt 4.1.3 erfolgt eine Betrachtung der Ergebnisse des Eingangstests
bezüglich tendenzieller Antwortmuster, die auf „Postkonzepte“ des schulischen
Chemieunterrichts schließen lassen.
In dem Abschnitt 4.2 wird ein möglicher Einfluss der Lernmedien auf die erreichten Punktzahlen
(4.2.1), sowie auf die einzelnen Test-Items (4.2.2) betrachtet. Ferner wird untersucht, ob sich
unter den Lernenden Gruppen identifizieren lassen, die mit den angebotenen Lernmedien
unterschiedliche Lernergebnisse erzielen können.
Der Abschnitt 4.3 beinhaltet den Einfluss des Unterrichts und der eingesetzten Medien auf die
Einstellung zum Unterrichtsfach Chemie (4.3.1) und einen möglicherweise vorhandenen
Einfluss auf das Lernergebnis (4.3.2).
Abschließend erfolgt eine Betrachtung der Ergebnisse des „Follow up“-Tests (4.4) und eine
vergleichende Betrachtung von durch Lehramtsstudenten der PH Weingarten erzielten
Ergebnisse (4.5).
Der letzte Abschnitt 4.6 dient der Zusammenfassung der Ergebnisse.
4.1 Biographische Einflüsse auf den Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen
Grundlehrgang
4.1.1 Welchen Einfluss haben das Lebensalter, die Vorbildung, das Teilnahme-Motiv und
der berufliche Kontakt zur Chemie auf den Wissenszuwachs der Lehrgangsteilnehmer?
Die zu dieser Frage formulierte Nullhypothese lautet: „Lebensalter und Vorbildung besitzen
keinen Einfluss auf den nach dem Unterricht ermittelten Lernzuwachs“.
Um festzustellen, ob das Lebensalter einen Einfluss auf die Unterrichtsergebnisse hat, wurden
die von den Altersgruppen bis 24 Jahre, 25 bis 29 Jahre und über 30 Jahre im Eingangstest
und im Ausgangstest erzielten Ergebnisse betrachtet.
4. Untersuchungsergebnisse
129
Altersgruppe n Durchschnittspunkt-
zahl Eingangstest
Durchschnittspunkt-
zahl Ausgangstest
Durchschnitts-
Punktedifferenz
≤ 24 164 14,9 29,5 14,6
25 – 29 97 15,3 30,8 15,6
≥ 30 51 16,1 32,4 16,3
Insgesamt 312 15,2 30,4 15,2
Tab. 9: Vergleich der im Eingangstest und im Test nach dem Chemieunterricht von den jeweiligen Altersgruppen erzielten Durchschnittspunktzahlen
Die Werte der Tabelle zeigen einen, wenn auch nicht durchgängig signifikanten, so doch
zumindest tendenziellen Einfluss des Alters der Lehrgangsteilnehmer auf die im Eingangstest
erreichten Punktzahlen.
Die Unterschiede der Durchschnittspunktzahlen im Eingangstest zwischen den Gruppen
zeigen nur eine geringe Signifikanz (Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe 25 – 29: 0.217,
Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe ≥ 30: 0.155, Altersgruppe 25 – 29 zu Altersgruppe ≥ 30:
0.608). Dennoch deutet der tendenzielle Befund der altersgebundenen Zunahme der Punktzahl
in eine Richtung entgegen dem erwarteten Ergebnis, ältere Lernende würden im Hinblick auf
die chemischen Grundkenntnisse aufgrund der länger zurückliegenden Ausbildungszeit ein
geringeres Wissen zeigen.
Der Trend einer altersbezogenen Zunahme der Durchschnittspunktzahlen tritt nach dem
Unterricht verstärkt auf (2,9 Punkte Unterschied zwischen den Altersgruppen bis 24 Jahre und
über 29 Jahre im Vergleich zu 1,2 Punkten im Eingangstest). Es zeigt sich jedoch nur im
Vergleich zwischen der Altersgruppe bis 24 Jahre und der Gruppe über 30 einen signifikanten
Unterschied (der Test nach Whitney-Mann liefert einen Wert von 0.003; zum Vergleich
Altersgruppe ≤ 24 zu Altersgruppe 25 – 29: 0.079, Altersgruppe 25 – 29 zu Altersgruppe ≥ 30:
0.118). Die Wahrscheinlichkeit zur Ablehnung der Nullhypothese hat damit im Vergleich zum
Eingangstest deutlich zugenommen.
4. Untersuchungsergebnisse
130
Abb. 12: Vergleich der durch die Altersgruppen im Test vor bzw. nach dem Chemieunterricht erzielten Durchschnittspunktzahlen (Auftrag der durchschnittlichen Punktzahlen gegen die Altersgruppen)
In einem nächsten Schritt wurde geprüft, ob die Vorbildung der Lehrgangsteilnehmer einen
wesentlichen Einflussfaktor auf die erreichte Punktzahl darstellt. Von 312 Teilnehmern am
feuerwehrtechnischen Grundlehrgang, welche die Frage beantworteten, verfügten 45 über eine
Ausbildung im Bereich der Chemie, die über die Kenntnisse der Sekundarstufe I hinausgeht. Im
Durchschnitt wurden von ihnen im Eingangstest 21,1 Punkte erreicht, von den
Lehrgangsteilnehmern ohne Vorbildung 14,1 Punkte. Im Ausgangstest erreichte die Gruppe mit
erweiterten Kenntnissen 33,1 Punkte. Auch hier unterscheidet sie sich von den Teilnehmern
ohne über den Chemieunterricht hinausgehende Kenntnisse (29,9 Punkte). Der Mann-Whitney-
Test zeigt für die beiden Gruppen sowohl bezüglich der im Eingangstest als auch im Test nach
dem Unterricht ein hoch signifikantes Ergebnis (0,000).
4. Untersuchungsergebnisse
131
Abb. 13: Auftragung der im Eingangstest bzw. im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Punkte gegen die Vorbildung der Teilnehmer, unterteilt nach Lehrgangsteilnehmern mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I und Lehrgangsteilnehmern mit darüber hinausgehenden Chemiekenntnissen.
4. Untersuchungsergebnisse
132
Die in der relativ kurzen Unterrichtsdauer erworbenen Kenntnisse können den Einfluss der
Vorkenntnisse nicht übersteuern, es zeigt sich aber eine deutliche Verringerung der zwischen
den Gruppen bestehenden Unterschiede bezüglich der erworbenen Punkte. Diese spiegeln sich
in der Differenz zwischen den im Test nach dem Unterricht erreichten durchschnittlichen
Punktzahlen und dem Eingangstest wider (Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Vorkenntnissen
11,8 Punkte, gegenüber 15,8 Punkte der Lehrgangsteilnehmer mit Vorkenntnissen der
Sekundarstufe I, Signifikanz nach Mann-Whitney 0,000).
Um auszuschließen, dass der Durchschnittswert bezüglich der Vorbildung maßgeblich durch
das Alter der Lernenden beeinflusst wird (oder umgekehrt) wurde in einem nächsten Schritt
geprüft, ob die Vorkenntnisse in den drei Altersklassen etwa gleichverteilt vorliegen. 16,5 % der
Gruppe der 25-29jährigen gaben an, über Vorkenntnisse der Chemie zu verfügen, die über das
Niveau der Sekundarstufe I hinausgehen. In der Gruppe der über 30jährigen waren es 15,7 %,
in der Gruppe der bis 24jährigen 12,8 %. Der Durchschnittswert (fünfstufige Likertskala) der
Altersgruppen, bezogen auf die Vorbildung, beträgt 1,13 für die Altersgruppe bis 24 Jahre und
jeweils 1,16 für die beiden anderen Altersgruppen (Durchschnittswert 1,14). Aufgrund der
geringen Differenz kann eine altersbedingte Ungleichverteilung innerhalb der Gruppen
unterschiedlicher Vorbildung ausgeschlossen werden. Damit liegt für das Item, welches die
Vorkenntnisse erfasst, die Ablehnung der Nullhypothese nahe.
Das Item „Vorbildung“ zeigt eine signifikante Korrelation zu dem Item „Haben Sie in Ihrem
bisherigen Berufsleben Kenntnisse der Chemie benötigt“ (Kendall-Tau b 0,277). Dieses Item
differenziert die Lerngruppen bezüglich der erreichten Punktzahlen im Eingangstest allerdings
nicht durchgängig. Neben der Vernachlässigbarkeit der Gruppe mit der Nennung „sehr häufig“
(aufgrund des geringen Umfangs von n = 3) zeigt sich eine geringe Differenz zwischen den
Gruppen mit der Aussage „selten“ und „sehr selten“ (Signifikanz nach Mann-Whitney 0.272).
Die restlichen Gruppen zeigen dagegen eine gute Differenzierung (Häufig – selten: 0.010, sehr
selten – nie: 0.000).
4. Untersuchungsergebnisse
133
Abb. 15: Auftragung der im Eingangstest erreichten Punkte gegen die Nennung der Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie
Abb. 16: Die Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie differenziert nach Noten im Eingangstest (blau = 2, grün = 3, grau = 4, violett = 5)
Die Auftragung als Säulendiagramm zeigt eine stärkere Präsenz der Lehrgangsteilnehmer mit
häufigerem Kontakt zur Chemie unter den guten Ergebnissen im Eingangstest, bei
gleichzeitiger Verschiebung der Lehrgangsteilnehmer mit geringem Bezug zur Chemie hin zu
den geringeren Testergebnissen.
20,7
23,6
15,8 14,8
12,5
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 Sehr häufig häufig selten sehr selten nie
4. Untersuchungsergebnisse
134
Abb. 17: Auftragung der im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Punkte gegen die Nennung der Häufigkeit der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie
Beachtenswert ist die übereinstimmende Form der Kurven beim Auftragen der Mittelwerte der
im Test nach dem Chemieunterricht erreichten Durchschnitts-Punktzahlen gegen die Häufigkeit
der von den Lehrgangsteilnehmern im Berufsleben benötigten Kenntnisse der Chemie und der
im Test vor dem Chemieunterricht erreichten Durchschnitts-Punktzahlen gegen dasselbe Item.
Die Betrachtung der Motive, welche zur Kursteilnahme führten, ergab kein eindeutiges Bild. Da
es sich, zumindest für den Chemieunterricht, nicht um eine freiwillige Teilnahme handelte,
nennt mehr als die Hälfte der Lehrgangsteilnehmer (55 %) die Verpflichtung durch den
Dienstherrn als Grund für die Anwesenheit.
Die vorliegenden Ergebnisse lassen eine Ablehnung der Nullhypothese für das Item Vorbildung
wahrscheinlich erscheinen, für die Items „Alter“ und „Nutzen im bisherigen Berufsleben“ zeigt
sich zumindest eine deutliche Tendenz in diese Richtung.
Die Signifikanz der Ergebnisse legt die Ablehnung der Nullhypothese, dass die biographischen
Faktoren Vorwissen, Lebensalter, Anwendung chemischer Kenntnisse im Berufsleben und
Motivation zur Kursteilnahme keinen signifikanten Einfluss auf die im Eingangstest und im
Ausgangstest gezeigten Ergebnisse ausüben, für das Vorwissen nah. Das Lebensalter und die
Anwendung im Berufsleben zeigen zumindest deutliche Tendenzen, welche aber nicht
durchgängig signifikant auftreten.
35,8 34,8
30,8 30,2 28,7
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 Sehr häufig häufig selten sehr selten nie
4. Untersuchungsergebnisse
135
4.1.2 Welcher Einfluss auf das Ergebnis geht von der Einstellung der Lernenden zu dem
Unterrichtsfach aus?
Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurde der Item-Block 2 „Wie haben Sie Ihren
schulischen Chemieunterricht im Gedächtnis?“ des Fragebogens vor Beginn des
Chemieunterrichts betrachtet, der Fragen zur Lernbiographie und zur Rolle der Chemie im
bisherigen Berufs- und Alltagsleben umfasst. Als Nullhypothese wird eine Ablehnung des
Einflusses von aus dem schulischen Chemieunterricht herrührenden Einstellungen
angenommen.
Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“
Das Item zeigt keine eindeutige Tendenz bezüglich der von der jeweiligen Antwortgruppe
erzielten Durchschnittspunktzahlen. Stattdessen tritt für die Antwort „teils“ ein lokales Minimum
auf. Außer zwischen den Gruppen mit dem Ergebnissen 20 - 25 Punkten (Note 4) und unter 20
Punkten (Note 5) zeigt der Mann-Whitney-Test keinen signifikanten Unterschied zwischen den
einzelnen Gruppen, was durch das Ergebnis der graphischen Auftragung gestützt wird.
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 2 10,0
voll und ganz 40 19,5 0.001 (voll und ganz – eher)
eher 66 15,0 0.284 (eher - teils)
teils 152 14,5 0.583 (teils – eher nicht )
eher nicht 38 15,2 0.064 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 16 12,1
Gesamt 314 15,2
Tabelle 10: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
4. Untersuchungsergebnisse
136
Abb. 18: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“
Das Item zeigt keine Unterscheidung zwischen den Item-Werten 1 und 2 sowie 3 bis 5; lediglich
zwischen den Werten 2 und 3 zeigt sich ein signifikanter Unterschied. Die graphische
Auftragung zeigt ein lokales Minimum für die Durchschnittspunktzahl des Item-Wertes 3.
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 5 11,6
voll und ganz 12 19,8 0.155 (voll und ganz – eher)
eher 61 17,1 0.002 (eher - teils)
teils 156 14,5 0.743 (teils – eher nicht )
eher nicht 64 14,6 0.551 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 16 13,8
Tabelle 11: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
19,5
15 14,5 15,2
12,1
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 40) (n = 66) (n = 152) (n = 38) (n = 16)
4. Untersuchungsergebnisse
137
Abb. 19: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht war gut strukturiert“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“
Die Antworten zeigen einen steilen Abfall von 1 zu 2, der flach ausläuft und für die
Antwortgruppen 2 bis 5 keine signifikanten Ergebnisse liefert (um eine einheitliche mit den
anderen Items dieses Fragenblocks vergleichbare Auswertung zu ermöglichen wurden die
Antworten der Likert-Skala zuvor invertiert).
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 5 9,3
voll und ganz 47 18,1 0.020 (voll und ganz – eher)
eher 106 15,1 0.923 (eher - teils)
teils 109 14,8 0.509 (teils – eher nicht )
eher nicht 36 14,1 0.853 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 11 13,3
Gesamt 314 15,2
Tabelle 12: Zusammenhang zwischen dem Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
19,8
17,1
14,5 14,6 13,8
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 12) (n = 61) (n = 156) (n = 64) (n = 16)
4. Untersuchungsergebnisse
138
Abb. 20: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Im Nachhinein betrachtet war der Chemieunterricht nutzlos“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie (das Likert-skalierte Item wurden zuvor invertiert)
Item „Wir haben viel selbst experimentiert“
Dieses Item zeigte ein Antwortverhalten, das dem Item „Im Nachhinein betrachtet war der
Chemieunterricht nutzlos“ nahekommt. Die Durchschnittspunktzahl des Eingangstests wies eine
schwach abnehmende Tendenz auf, ohne eine eindeutige Signifikanz erkennen zu lassen.
Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“
Die graphische Auftragung zeigt eine sinkende Tendenz, durchläuft aber ein lokales Minimum
der durchschnittlichen Punktzahl für die Antwortgruppe „eher nicht“. Die geringe Signifikanz des
Mann-Whitney-Tests zwischen den Antwortgruppen „teils – eher nicht“ und „eher nicht – gar
nicht“ bestätigt die Uneinheitlichkeit der Ergebnisse.
18,1
15,1 14,8 14,1
13,3
0
5
10
15
20
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 47) (n = 106) (n = 109) (n = 36) (n = 11)
4. Untersuchungsergebnisse
139
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 4 11,4
voll und ganz 25 19,4 0.080 (voll und ganz – eher)
eher 60 16,9 0.003 (eher - teils)
teils 147 14,5 0.611 (teils – eher nicht )
eher nicht 59 13,7 0.825 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 19 13,9
Gesamt 314 15,2
Tabelle 13: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterrichtgehabt“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
Abb. 21: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“
Auch hier zeigt sich nur zwischen den Antwortgruppen 1 und 2 eine eindeutige Tendenz.
Danach lässt sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Ergebnissen der einzelnen
Antwortgruppen mehr feststellen (um eine einheitliche mit den anderen Items dieses
Fragenblocks vergleichbare Auswertung zu ermöglichen wurden die Likert-skalierten Antworten
zuvor invertiert).
22,3 20,3
15,5 13,8 14,2
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 25) (n = 60) (n = 147) (n = 59) (n = 19)
4. Untersuchungsergebnisse
140
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 4 8,6
voll und ganz 38 19,4 0.000 (voll und ganz – eher)
eher 80 14,5 0.831 (eher - teils)
teils 115 14,9 0.774 (teils – eher nicht )
eher nicht 57 14,6 0.714 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 20 13,9
Gesamt 314 15,2
Tabelle 14: Zusammenhang zwischen dem Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
Abb. 22: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie (das Likert-skalierte Item wurden zuvor invertiert)
Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“
Mit Ausnahme der Differenz zwischen den Antwortgruppen 3 und 4 liefert der Mann-Whitney-
Test signifikante Ergebnisse. Das Verständnis des schulischen Chemieunterrichts kann damit
als ein Einflussfaktor auf die Grundlagenkenntnisse der Chemie angenommen werden.
19,4
14,5 14,9 14,6 13,9
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 38) (n = 80) (n = 115) (n = 57) (n = 20)
4. Untersuchungsergebnisse
141
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 4 12,5
voll und ganz 11 21,6 0.018 (voll und ganz – eher)
eher 90 16,6 0.009 (eher - teils)
teils 154 14,6 0.680 (teils – eher nicht )
eher nicht 45 13,9 0.056 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 10 10,6
Gesamt 314 15,2
Tabelle 15: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
Abb. 23: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
Item „Der Lehrer hat viele Experimente vorgeführt“
Die Antwortgruppen wiesen Punktzahlen mit einheitlich fallender Tendenz auf, jedoch zeigten
die Gruppen mit den Antworten „eher“, „teils“ und „eher nicht“ so geringe Unterschiede auf,
dass eine Differenzierung für die Masse der Probanden nicht möglich war.
21,6
16,6 14,6 13,9
10,6
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 11) (n = 90) (n = 154) (n = 45) (n = 10)
4. Untersuchungsergebnisse
142
Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“
Die graphische Auftragung der im Eingangstest erreichten Durchschnittspunktzahlen gegen die
Antwortgruppen des Items zum Nutzen der schulischen Chemiekenntnisse im Alltag zeigt eine
deutliche, durchgängig fallende Tendenz. Allerdings zeigten sich die Werte im Mann Whitney-
Test nicht als signifikant unterschiedlich.
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 4 15,0
voll und ganz 9 20,0 0.630 (voll und ganz – eher)
eher 31 18,0 0.001 (eher - teils)
teils 94 15,8 0.127 (teils – eher nicht )
eher nicht 136 14,4 0.591 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 40 13,1
Gesamt 314 15,2
Tabelle 16: Zusammenhang zwischen dem Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
Abb. 24: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
20 18
15,8 14,4
13,1
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 9) (n = 31) (n = 94) (n = 136) (n = 40)
4. Untersuchungsergebnisse
143
Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben
gebracht“
Die Betrachtung des Items „Nutzen für die Berufsausbildung“ zeigte bezüglich der Punktzahlen
kein differenziertes Bild. Auch der Mann-Whitney-Test lieferte keine signifikanten Werte, die auf
einen Zusammenhang zwischen dem Item und der durchschnittlich im Eingangstest erreichten
Punktzahl schließen ließen.
n Mittelwert Signifikanz nach Mann-Whitney
keine Angaben 3 9,7
voll und ganz 8 22,3 0.524 (voll und ganz – eher)
eher 32 20,3 0.151 (eher - teils)
teils 83 15,5 0.071 (teils – eher nicht )
eher nicht 135 13,8 0.234 (eher nicht – gar nicht)
gar nicht 53 14,2
Gesamt 314 15,2
Tabelle 17: Zusammenhang zwischen dem Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ und den im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen
Abb. 25: Auftragung der im Eingangstest erzielten durchschnittlichen Punktzahlen gegen das Antwortverhalten zum Item „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ des Fragebogens vor dem Unterrichtsblock Chemie
22,3 20,3
15,5 13,8 14,2
0
5
10
15
20
25
voll und ganz eher teils eher nicht gar nicht
(n = 8) (n = 32) (n = 83) (n = 135) (n = 53)
4. Untersuchungsergebnisse
144
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Items, welche die Erfahrungen des
Chemieunterrichts aufgreifen, keine eindeutigen Ergebnisse zeigen. Die Items zur Präsenz der
Chemie in Beruf und Alltag liefern zwar keine signifikanten Ergebnisse, lassen aber zumindest
die Tendenz erkennen, dass mit dem Bewusstsein der Nutzbarkeit chemischer Kenntnisse auch
ein Zusammenhang zur Punktzahl im Eingangstest besteht.
Die entsprechenden Resultate des Mann-Whitney-Tests legen die Annahme der Nullhypothese
nahe, dass die Einstellung der Lernenden zum schulischen Chemieunterricht zu Beginn des
Chemie-Unterrichts im Grundlehrgang keine signifikanten Auswirkungen auf den Lernerfolg
zeigen.
4.1.3 Lassen sich aus dem Eingangstest chemische „Post-Konzepte“ Erwachsener
ermitteln?
Zur Untersuchung des Wissensstandes der erwachsenen Lernenden bezüglich einer
Grundwissensbasis der Chemie wurden die Items der Eingangstests untersucht. In einem
ersten Schritt wurden die Ergebnisse nach richtigen und falschen bzw. fehlenden Nennungen
unterschieden. Diese sind in der folgenden Tabelle in Prozentangaben und zugehörigen
Probandenzahlen wiedergegeben.
Item richtige
Antwort n
falsche /
fehlende
Antwort
n
Welche Aggregatzustände gibt es? 94,9% 296 5,1% 18
Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz? 25,3% 79 74,7% 235
Was ist eine Verbindung? 96,8% 302 3,2% 12
Benennen Sie drei Übergänge zwischen den Aggregatzuständen 3,2% 12 96,8% 302
Nennen Sie ein Beispiel des Trennens von Gemischen aus dem
Feuerwehrdienst 28,8% 92 71,2% 222
Zeichnen Sie eine Skizze vom Aufbau eines Atoms 49,7% 156 50,3% 158
Aus welchen Bausteinen bestehen die Atome? 23% 72 77% 242
Wie viele Neutronen besitzt 94Be 5,4% 17 94,6% 297
Was wird mit der Ordnungszahl ausgedrückt? 57,4% 180 42,6% 134
Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors? 18,9% 59 81,1% 255
Das Periodensystem … 86,6% 272 13,4% 42
Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen? 53,5% 167 46,5% 147
Eine Periode des Periodensystems … 64,6% 203 35,4% 111
Wie kann die Anzahl der Außenelektronen eines Elements ermittelt
werden? 7,4% 24 92,6% 289
Nennen Sie drei Arten der chemischen Bindung 4,5% 14 95,5% 300
4. Untersuchungsergebnisse
145
Item richtige
Antwort n
falsche /
fehlende
Antwort
n
Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den
elektrischen Strom? 47,5% 149 52,5% 163
Welchen Bindungstyp und welche Summenformel erwarten Sie bei
der Reaktion von Kohlenstoff (Ordnungszahl 6, 4. Hauptgruppe) mit
Wasserstoff (Ordnungszahl 1)
28,8% 91 71,2% 223
Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt,
Trockeneis aber nicht? 36,9% 115 63,1% 199
Zeichnen Sie die Strichformel des Chlorwasserstoffs 6,7% 21 93,3% 293
Was entsteht bei der Knallgasreaktion? 23,6% 74 76,4% 238
Was ist eine Oxidation? 69,7% 219 30,3% 95
Wie wirkt ein Katalysator? 56,1% 176 43,9% 138
Eine Reaktion ist exotherm, wenn … 44,6% 139 55,4% 175
Nennen Sie einen Faktor, der sich wesentlich auf die
Reaktionsgeschwindigkeit auswirkt.
Eine Base färbt Indikatorpapier… 50,6% 159 49,4% 155
Welche Aussage (zu Säuren und Basen) ist richtig? 28,0% 88 72% 226
Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und
basischen Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den
Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.
10,8% 34 89,2% 280
Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen
Metalloxide. Wie reagieren diese beim Lösen in Wasser? 29,9% 94 89,2% 280
Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von
1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden? 22,9% 72 77,1% 242
Was ist der Hauptbestandteil des Erdgases? 73,9% 232 26,1% 82
Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind
Kohlenwasserstoffe flüssig? 16,9% 53 83,1% 261
Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten? 31,5% 98 68,5% 214
Was sind Kunststoffe? 64,6% 203 35,4% 111
Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure
zu rechnen? 37,9% 119 62,1% 205
Tabelle 18: Übersicht der Items des Eingangstests mit den zugehörigen Prozentzahlen und Pro-bandenzahlen richtiger bzw. falscher Nennungen
Anhand der Auflistung wurden Items identifiziert, unter deren Antworten eine Falschnennung
mit einer Häufigkeit von über 30% auftrat. Diese Antworten wurden als Präkonzepte gedeutet
und in den folgenden Tests weiter betrachtet, um die Wirksamkeit der unterrichtsbegleitend
4. Untersuchungsergebnisse
146
genutzten Medien auf die Überwindung dieser falschen Konzepte überprüfen zu können. Die
entsprechenden Items sind mit den aufgetretenen Falschantworten aufgeführt.
Die Frage „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“ wurde nur von 25% richtig
beantwortet (Natrium und Chlor). 64% der Lehrgangsteilnehmer gaben „Natrium und Carbonat“
als Lösung an. Die Gruppe der über 30jährigen zeigte dabei das beste Ergebnis. Auffällig ist,
dass die Prozentzahl der richtigen Nennungen nicht linear mit dem Alter zunimmt, sondern ein
Minimum in der Gruppe der 25 – 29jährigen vorlag.
Etwa die Hälfte der Lehrgangsteilnehmer war nicht in der Lage, den Aufbau eines Atoms mit
Kern und Hülle zu zeichnen. Häufig wurden mit dem Atom positive und negative Ladungen
assoziiert, ohne diese aber korrekt zuordnen zu können.
Abb. 26: Atombauskizze aus dem Eingangstest eines Lehrgangsteilnehmers
Das Item „Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?“ konnte von weniger als 20% der
Lehrgangsteilnehmer richtig beantwortet werden. Dagegen betrachteten fast 41% die Anzahl
der Protonen im Kern als wandelbar („Die Anzahl der Protonen im Kern kann bei den
Elementen der 7. Hauptgruppe variieren“).
Für das Item „Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen Elementen?“ fanden 53,5% die
richtige Antwort „Weil sie eine vollständige äußere Elektronenhülle besitzen“. Allerdings sahen
fast 35% die Ursache in einer geschlossenen Oxidschicht, die weitere Reaktionen unterbindet.
Das Item „Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?“
wurde von fast der Hälfte der Lehrgangsteilnehmer (47,5%) korrekt beantwortet („Da das Salz
in elektrisch geladene Ionen zerfällt“). Gleichzeitig deuteten aber 32,4% die elektrische
Leitfähigkeit als Folge, dass „Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch bilden“.
4. Untersuchungsergebnisse
147
Auf die Frage „Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden Effekt, Trockeneis aber
nicht?“ gab mit 37% die Mehrheit der Lehrgangsteilnehmer die richtige Antwort. Allerdings folgte
ein Drittel dem Vorschlag, dass das Trockeneis nur schwer in den Ionenstrom der Flamme
eindringen könne.
Chlorwasserstoff konnte nur von einem kleinen Teil der Probanden als Strukturformel richtig
wiedergegeben werden. Die Masse der Lehrgangsteilnehmer vermied die Bearbeitung der
freien Antwort. Häufiger Fehler war die Zeichnung eines Kohlenwasserstoffs anstelle des
Chlorwasserstoffs.
Abb. 27: Beispiele für die Strukturformel des Chlorwasserstoffs aus zwei Eingangstests (rote Ergänzung durch Korrektor)
Die Frage „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ konnten nur 23,6% der
Lehrgangsteilnehmer richtig beantworten (für die Teilnehmer über 30 Jahre lag der Anteil
richtiger Nennungen bei einem Drittel). Der überwiegende Teil kreuzte Kohlendioxid als
Reaktionsprodukt an.
Auch das Antwort-Verhalten zu dem Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit
einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ deutete auf ein
uneinheitliches Antwortverhalten hin („Durch vorsichtige Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel
Ca(OH)2)“ 22,9%, „Durch vorsichtige Zugabe von Natriumhydrogensulfat (Formel NaHSO4)“
34,4%, „Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser“ 23,2%).
16,9% der Lehrgangsteilnehmer beantworteten das Item „Ab welcher Anzahl an
Kohlenstoffatomen in einem Molekül sind Kohlenwasserstoffe flüssig?“ richtig. Die Mehrheit
tendierte zu neun Kohlenstoffatomen bzw. zur Antwort „Kohlenwasserstoffe liegen generell als
Flüssigkeit vor“.
Die Frage „Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente enthalten?“ wurde von etwa einem
Drittel der Befragten richtig beantwortet. Dabei zeigten die älteren Teilnehmer ein
4. Untersuchungsergebnisse
148
überdurchschnittliches Ergebnis. Mit 36,3% Nennungen wurde die Antwort „Kohlenstoff,
Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff“ häufiger genannt, als das richtige Ergebnis.
Die Testfrage „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu
rechnen?“ beantworteten 37,9% richtig, bei der Gruppe der über 29 Jährigen lag der Anteil
sogar über 50%. Mit 31,5% der Nennungen stach Paraffin als falsche Antwort heraus.
Prüfung auffallend häufiger Falschantworten im Eingangstest auf ihre
Unterrichtsresistenz
Um die Resistenz falscher Präkonzepte gegen Unterrichtseinflüsse festzustellen, wurde das
Antwortverhalten im Eingangstest den im Ausgangstest und im Abschlusstest gezeigten
Antwortmustern gegenübergestellt. Dazu erfolgte die Auswahl anhand von Distraktoren,
deren Häufigkeit der Nennung die der korrekten Antwort übertrafen.
Item/Distraktor Eingangs-
test (%)
Ausgangs-
test (%)
Abschluss-
test (%)
Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?
Natrium und Carbonat
64,3 16,9 4,5
Wie kommt es zur Massenzahl 35,5 des Chlors?
Die Anzahl der Protonen im Kern kann bei den
Elementen der 7. Hauptgruppe variieren.
39,9 22,1 13,6
Warum reagieren die Edelgase nicht mit anderen
Elementen?
Weil sie an der Luft eine geschlossene Oxidschicht
ausbilden, die weitere Reaktionen unterbindet.
29,1 0,5 0,4
Warum leitet destilliertes Wasser nach
Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?
Da Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch
bilden.
31,5 25,4 7,6
Warum hat Wasser als Löschmittel einen abkühlenden
Effekt, Trockeneis aber nicht?
Da das Trockeneis nur schwer in den Ionenstrom der
Verbrennung eindringen kann.
31,9 8,9 8,3
Was entsteht bei der Knallgasreaktion?
Kohlendioxid
53,5 34,3 6,1
Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem
pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht
33,8 11,3 6,8
4. Untersuchungsergebnisse
149
Item/Distraktor Eingangs-
test (%)
Ausgangs-
test (%)
Abschluss-
test (%)
werden?
Durch Zugabe der doppelten Menge Wasser
Ab welcher Anzahl an Kohlenstoffatomen in einem
Molekül sind Kohlenwasserstoffe flüssig?
Ab neun Kohlenwasserstoffatomen
33,3 23,9 12,9
Im Ethanol sind welche der folgenden Elemente
enthalten?
Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, Sauerstoff
36,6 21,6 10,6
Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung
von Salzsäure zu rechnen?
Paraffin
26,8 7,0 2,2
n 129 129 132
Tab. 19: Entwicklung der Nennung falscher Antworten im Verlauf des Unterrichts; es wurden nur Antworten von Probanden aufgeführt, die am Abschlusslehrgang teilnahmen. Der Unterschied in der Probandenzahl kommt durch Überhangteilnehmer aus den Vorjahrgängen zustande.
Bei der Betrachtung der Test-Items traten Antwortmuster auf, die auf das Vorhandensein von
verbreiteten Präkonzepten schließen ließen. Diese waren teilweise so manifest, dass sie auch
nach der unterrichtlichen Intervention noch in einem Umfang von 20 bis 34% vorlagen.
Auffallend ist, dass Probanden von einer falschen Antwort zu einer anderen falschen Antwort
wechselten. Hier trug der Unterricht offenbar zu einer Verfestigung falscher Vorstellungen bei.
Im weiteren Lehrgangsverlauf sank die Anzahl der Falschmeldungen auf Werte zwischen 0 und
14% ab. Ein signifikanter Einfluss bestimmter unterrichtsbegleitend genutzter Lernmedien auf
die Antwortentwicklung konnte nicht nachgewiesen werden.
4. Untersuchungsergebnisse
150
Prüfen postkonzeptioneller Falschantworten auf ihre Unterrichtsresistenz
Test-Items, für die Falschantworten im Eingangstest in einer Häufigkeit auftraten, welche die
korrekte Nennung übertrafen, wurden gezielt bezüglich der Antwortentwicklung im
Ausgangstest betrachtet. Dazu erfolgte die graphische Auftragung der im Ausgangstest
gegebenen Antworten gegen das Antwortverhalten im Eingangstest.
Für das Item „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“ zeigte sich noch eine Gruppe von
19%, welche das Präkonzept („Natrium und Carbonat“) beibehalten hatte. Ein Shift-Verhalten
seitens der Probanden mit weiterer falscher Antwort bzw. ohne Nennung im Eingangstest zu
dieser falschen Lösung fand dagegen nur in Einzelfällen statt.
Abb. 28: Antwortverhalten zu dem Item „Aus welchen Bestandteilen besteht Kochsalz?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechselverhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Natrium und Carbonat (grau), 2. Distraktor: Wasser und Chlorid (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau)
Bei der Betrachtung des Antwortverhaltens im Falle des Items „Leitfähigkeit“ zeigte die
Antwortoption „Da Kochsalz und Wasser eine heterogene Mischung bilden“ eine deutliche An-
ziehungskraft, die auch Probanden, die im Eingangstest eine andere Wahl trafen, dazu
4. Untersuchungsergebnisse
151
bewegt, diese falsche Lösung zu wählen. Es war nur ein Rückgang dieser Nennung von 32%
auf 26% zu beobachten, wobei die Abwanderung von dieser falschen Antwortoption hin zur
richtigen Lösung weitgehend durch Falschantworten der anderen Gruppen kompensiert wurde.
Abb. 29: Antwortverhalten zu dem Iten „Warum leitet destilliertes Wasser nach Kochsalzzugabe den elektrischen Strom?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechselverhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Da Wasser ein sehr guter elektrischer Leiter ist (grün), 2. Distraktor: Da Kochsalz und Wasser ein heterogenes Gemisch bilden (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau)
Für die falsche Antwort „Kohlendioxid“ auf die Frage „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“
ging der Anteil der Falschmeldungen von 55% der Lehrgangsteilnehmer 44% zurück. Während
nur ein kleinerer Teil der Probanden, welche im Eingangstest Kohlendioxid gewählt hatten, von
dieser Antwort abrückte, tendierten mehr Teilnehmer der zweiten falschen Option zu dieser
Lösung als zu der korrekten Antwort. Dagegen trat nur eine geringfügige
Wanderungsbewegung von der richtigen Antwortoption zur Nennung „Kohlendioxid“ auf.
4. Untersuchungsergebnisse
152
Abb. 30: Antwortverhalten zu dem Iten „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“; das Antwortverhalten im Ausgangstest wurde gegen das Antwortverhalten im Eingangstest aufgetragen, um das Wechsel-verhalten beobachten zu können, 1. Distraktor: Kohlendioxid (grau), 2. Distraktor: Calciumhydroxid (violett), 0 entspricht keiner Nennung (blau).
4. Untersuchungsergebnisse
153
4.2 Untersuchung des Einflusses von Lernunterlagen auf den Lernerfolg
4.2.1 Hat der unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien einen Einfluss auf die
Lernergebnisse der Lehrgangsteilnehmer?
Zur Überprüfung dieser Frage wurde die Nullhypothese aufgestellt: „Der Einsatz von Medien
führt zu keiner Veränderung der Punktzahl im Ausgangstest“. Die Auftragung der Medien gegen
die Durchschnittspunktzahl zeigt tatsächlich ein sehr indifferentes Bild.
Abb. 31: Auftragung der im Ausgangstest nach dem Unterricht erzielten Punktzahlen gegen die lernbegleitend genutzten Medien
Statistisch signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Lerngruppen waren nicht
feststellbar. Die Probandengruppe ohne Lernmedium (n = 58) erreichte durchschnittlich 30,0
Punkte im Test nach dem Unterrichtsblock Chemie, die Probanden mit Unterrichtsmedien (n =
256) erreichten 30,5 Punkte. Der Mann-Whitney-Test lieferte kein Ergebnis, das die
Um ein genaueres Bild von dem Zuwachs an Punkten zu erhalten, wurden in einem weiteren
Schritt die Ergebnisse des Eingangstests mit denen des Tests nach Abschluss des Chemie-
Unterrichts verglichen und eine Punktedifferenz gebildet.
30 30,6 30,3 31,7
29,5
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5
Punkte Ausgangstest nach Medien
(n = 58) (n = 75) (n = 68) (n = 49) (n = 64)
Ohne Skript CD Arbeitsheft Film-CD
4. Untersuchungsergebnisse
154
Punktzahl
Eingangstest
Punktzahl
Ausgangstest Punktedifferenz
Durchgang
ohne Medien
(n=58)
Mittelwert 16,4 30,0 13,6
Standardabweichung 6,5 4,9 4,7
Durchgänge
mit Medien
(n=256)
Mittelwert 14,9 30,5 15,6
Standardabweichung 5,8 5,7 5,5
Insgesamt
(n=314)
Mittelwert 15,2 30,4 15,2
Standardabweichung 5,9 5,6 5,4
Tab. 20: Kreuztabelle für die Variablen Lernmedien und Punktzahl Eingangstest, Punktzahl Ausgangstest und Punktedifferenz (0 = Probanden ohne unterrichtsbegleitendes Lernmedium, 1 = Probanden mit unterrichtsbegleitend genutztem Lernmedium)
Die Punktedifferenz lieferte mit 13,6 Punkten für die Probandengruppe ohne Lernmedien und
15,6 Punkten für die Lehrgangsteilnehmer, denen Unterrichtsmedien zur Verfügung gestellt
wurden, eine bessere Trennung im Vergleich zur beschränkten Betrachtung der im Test nach
dem Chemieunterricht erreichten durchschnittlichen Punktzahl. Der Mann-Whitney-Test zeigte
eine ausreichende Signifikanz von 0,005, um ein Verwerfen der Nullhypothese zu gestatten. Die
Effektstärke erreichte einen Wert von 0,43. Diese nach Cohen mittlere Effektstärke deutet
darauf hin, dass die erhaltenen signifikanten Werte auch als relevant gewertet werden können.
Abb. 32: Auftragung der Punktedifferenz gegen die lernbegleitend genutzten Medien
13,6
16,6 16,5 15,5
13,4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1 2 3 4 5
Punktedifferenz nach Medien
Ohne Skript CD Arbeitsheft Film-CD
(n = 58) (n = 75) (n = 68) (n = 49) (n = 64)
4. Untersuchungsergebnisse
155
Da in 1.1 der Einfluss des Alters und der Vorbildung auf die im Ausgangstest erreichte
Punktzahl nachgewiesen wurde, erfolgte eine Überprüfung, ob Lehrgangsteilnehmer mit diesen
Eigenschaften gehäuft in der Lerngruppe mit Medien im Vergleich zur Gruppe ohne Medien
vertreten sind. Es zeigte sich, dass beide Merkmale in den Probandengruppen fast mit gleicher
Häufigkeit vorlagen (der Durchschnittswert der Vorbildung betrug in beiden Gruppen 1,14, der
Durchschnittswert der Altersgruppen lag für die Gruppe mit Lernmedien mit 1,64 geringfügig
über den Lehrgangsteilnehmern ohne Lernmedien mit 1,59)
Vor dem Hintergrund der ermittelten Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass der
unterrichtsbegleitende Einsatz von Lernmedien eine signifikante Auswirkung auf den Zuwachs
an erreichten Punkten zwischen Eingangstest und Test nach Abschluss des Chemieunterrichts
besitzt. Die Annahme der Nullhypothese, welche das Auftreten signifikanter Unterschiede
zwischen den Ergebnissen der Durchgänge mit Lernmedien und dem Durchgang ohne
Lernmedien negiert, wird damit verworfen.
Um festzustellen, ob eine Lerngruppe überdurchschnittlich von der Nutzung
unterrichtsbegleitender Lernmedien profitiert, wurden innerhalb der Altersgruppen und der
Gruppen unterschiedlicher Vorbildung Probanden verglichen, die mit Medien ausgestatteten
Durchgängen und Durchgängen ohne Medien angehörten.
mit Medien ohne Medien
Durchschnittliche
Punktedifferenz n
Durchschnittliche
Punktedifferenz n
Signifikanz nach
Mann-Whitney
Alter Unter 25 15,1 137 13,6 27 0,110
25 - 29 16,2 75 14,6 22 0,153
Über 29 16,1 44 11,4 7 0,056
Vorbildung Sek I 16,1 219 14,2 50 0,008
Erweiterte
Kenntnisse 12,3 37 9,9 8 0,240
Tab. 21: Vergleich der unterschiedlichen Punktedifferenzen bezogen auf die Altersgruppen und Gruppen unterschiedlichen Vorwissens (die Differenz von n ist durch zwei Probanden ohne Altersnennung bedingt)
Tabelle 20 kann entnommen werden, dass der Unterschied der durchschnittlichen
Punktedifferenz zwischen Lehrgangsteilnehmern mit unterrichtsbegleitenden Lernmedien und
solchen ohne Lernunterlagen mit höherem Alter und mit erweiterten Kenntnissen größer
ausfällt. Allerdings sind die Vergleichsgruppen ohne Medien relativ klein und die Ergebnisse
zumeist nicht auf dem 5%-Niveau signifikant. Die Effektstärken liegen mit Werten größer 0,3 im
mittleren Bereich.
4. Untersuchungsergebnisse
156
4.2.2 Bewirken bestimmte unterrichtsbegleitend genutzte Lernmedien einen höheren
Lernzuwachs?
Nachdem sich ein grundsätzlich positiver Effekt von unterrichtsbegleitenden Lernmedien
bezogen auf die Punktdifferenzen zwischen Eingangs- und Ausgangstest gezeigt hat, stellt sich
die Frage einer Differenzierung zwischen den unterschiedlichen Medien. Zur Unterscheidung
der Vergleichsgruppen wurde ein Signifikanz-Test nach Mann-Whitney durchgeführt (Null-
Hypothese: „Die unterschiedlichen Lernmedien zeigen keinen signifikanten Unterschied im
Hinblick auf ihren Einfluss auf die Punktedifferenz“). Die Ergebnisse sind in der unten
angefügten Tabelle wiedergegeben.
Medium Punkte-
Differenz
Signifikanz nach Mann-Whitney zwischen den
Punktedifferenzen der Durchgänge
Skript CD Arbeitsheft +
Schülerversuch Film + CD
Skript 16,7 - 0,583 0,269 0,000
CD 16,5 - - 0,537 0,002
Arbeitsheft +
Schülerversuch 15,5 - - - 0,046
Film-CD 13,4 - - - -
Tab. 22: Asymptotische Signifikanz nach Mann-Whitney zwischen den durchschnittlichen Punktedifferenzen der Vergleichsgruppen.
Aus den Tabellenwerten kann entnommen werden, dass die Ergebnisse nur gegenüber dem
Durchgang mit Film-CD eindeutige Unterschiede zwischen den Lernmedien zeigten, die eine
Ablehnung der Nullhypothese gestatten würden. Dagegen lassen die Unterschiede zwischen
den übrigen Lernmedien bezüglich der Punktedifferenz keine Ablehnung der Nullhypothese zu.
Da die Film-Abschnitte der Film-CD und die Versuche des Arbeitsheftes nicht alle Test-Items
abgedeckten, wurden im Folgenden die Test-Items auf die erzielten Ergebnisse hin betrachtet,
welche in Schülerversuchen oder Filmabschnitten behandelt wurden, um ein differenziertes Bild
der Lernwirksamkeit gewinnen zu können.
4. Untersuchungsergebnisse
157
Der Anteil der richtigen Antworten für das Item „Nennen Sie ein Beispiel für das Trennen von
Gemischen aus dem Feuerwehrdienst“ stieg von 28% auf 82%. Das Item wurde ebenfalls von
den Teilnehmern mit CD bzw. Film-CD mit einer höheren Durchschnittspunktzahl beantwortet.
Diese Medien beinhalten eine kurze Videosequenz mit der Aufnahme eines entsprechenden
Unterrichtsversuchs. Die Gruppe mit dem Arbeitsheft führte einen Versuch dazu durch.
Auffällig ist der hohe Anteil an fehlenden bzw. falschen Nennungen innerhalb der Gruppe mit
Lernskript.
Trennen von Gemischen Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
falsch Anzahl (n) 24 9 8 5 46
% innerhalb von Medium 32,0% 13,2% 16,3% 7,8% 18,0%
richtig Anzahl 51 59 41 59 210
% innerhalb von Medium 68,0% 86,8% 83,7% 92,2% 82,0%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 23: Kreuztabelle für die Variablen „Nennen Sie ein Beispiel für das Trennen von Gemischen aus dem Feuerwehrdienst“ und Medien
Für das Item „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ lagen Skript und elektronische Medien
mit 38% bis 40% richtiger Antworten etwa gleichauf. Die Gruppe mit dem Arbeitsheft erreichte
69%. In den elektronischen Medien wurde zur Knallgasreaktion ein Kurzvideo hinterlegt.
Durchschnittlich tendierten mehr Lehrgangsteilnehmer zur Lösung „Kohlendioxid“. Das bereits
im Eingangstest ermittelte Präkonzept der CO2-Entstehung konnte durch den Unterricht und
den Einsatz der begleitenden Lernunterlagen bei einem Großteil der Lehrgangsteilnehmer nicht
berichtigt werden.
4. Untersuchungsergebnisse
158
Knallgas-Reaktion Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 30 26 34 25 115
% innerhalb von Medium 40,0% 38,2% 69,4% 39,1% 44,9%
falsch /fehlend Anzahl 45 42 15 39 141
% innerhalb von Medium 60,0% 61,8% 30,6% 60,9% 55,1%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 24: Kreuztabelle für die Variablen „Was entsteht bei der Knallgasreaktion?“ und Medien
Das Item „Wie wirkt ein Katalysator?“ setzte mit 84% richtiger Antworten den Trend aus dem
Eingangstest (51% richtige Antworten) fort. Die Lerngruppe Film-CD mit entsprechendem Film
zeigte ein schwach überdurchschnittliches Ergebnis, das Arbeitsheft mit selbst durchgeführtem
Versuch erbrachte nur eine durchschnittliche Anzahl korrekter Antworten. Lernskript und Lern-
CD lagen in etwa gleich auf.
Katalysator Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 64 54 41 57 216
% innerhalb von Medium 85,3% 79,4% 83,7% 89,1% 84,4%
falsch/fehlend Anzahl 11 14 8 7 50
% innerhalb von Medium 14,7% 20,6% 16,3% 10,9% 15,6%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 25: Kreuztabelle für die Variablen „Wie wirkt ein Katalysator?“ und Medien
Für das Item „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ lag der Prozentwert der richtigen Antworten
nur knapp über der Hälfte. Die Film-CD mit einem entsprechenden Kurzfilm zu dieser Thematik
erreichte den höchsten Wert an richtigen Nennungen, die anderen Lerngruppen lagen in etwa
gleichauf bei 50% korrekter Antworten. Der Antwort-Vorschlag „… die Aktivierungsenergie
höher als die bei der Reaktion gewonnene Energie ist.“ erhielt 25% Nennungen, im
Eingangstest waren es nur 21%, ein Hinweis, dass das Präkonzept noch immer nachwirkt.
4. Untersuchungsergebnisse
159
Exotherm - Endotherm Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 39 35 25 41 140
% innerhalb von Medium 52,0% 51,5% 51,0% 64,1% 54,7%
falsch/fehlend Anzahl 36 33 24 21 126
% innerhalb von Medium 48,0% 48,5% 49,0% 35,9% 45,3%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 26: Kreuztabelle für die Variablen „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ und Medien
Das Item „Nennen Sie einen Faktor, der sich auf die Geschwindigkeit einer Reaktion auswirkt“,
welches eine selbst zu formulierende Antwort verlangte, zeigte fast 45% falsche oder fehlende
Antworten. Die Ergebnisse der einzelnen Lernmedien streuten um den Mittelwert. Die meisten
fehlerhaften Items waren Nennungen wie „Sauerstoff“ ohne Einordnung in einen Kontext, etwa
in Zusammenhang mit der Konzentration.
Einfluss auf RG Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 41 38 29 33 141
% innerhalb von Medium 54,7% 55,9% 59,2% 51,6% 55,1%
falsch/fehlend Anzahl 34 30 20 31 115
% innerhalb von Medium 45,3% 44,1% 40,8% 48,4% 44,9%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 27: Kreuztabelle für die Variablen „Nennen Sie einen Faktor, der sich auf die Geschwindigkeit einer Reaktion auswirkt“ und Medien
Für das Item „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ zeigten die mit Printmedien und elektronische
Datenträgern ausgestatteten Durchgänge jeweils vergleichbare Ergebnisse. Die Lerngruppe mit
Arbeitsheft, welche zu diesem Thema einen entsprechenden Versuch durchführen musste,
erzielte durchschnittlich das beste Ergebnis. Die im Eingangstest von ca. 25% der
Lehrgangsteilnehmer gegebene Antwort „rot“ trat unter 10% auf (gleichauf mit „grün“).
4. Untersuchungsergebnisse
160
Verfärbung von Indikatorpapier Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 65 49 43 48 205
% innerhalb von Medium 86,7% 72,1% 87,8% 75,0% 80,1%
falsch/fehlend Anzahl 10 19 6 16 51
% innerhalb von Medium 13,3% 17,9% 12,2% 25,0% 19,9%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 28: Kreuztabelle für die Variablen „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ und Medien
Die Frage nach den Eigenschaften der Säuren („Welche Aussage ist richtig?“) zeigte ein
deutlich unterdurchschnittliches Abschneiden der Film-CD.
Eigenschaften von Säuren Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 54 51 33 38 176
% innerhalb von Medium 72,0% 75,0% 67,3% 59,4% 68,8%
falsch/fehlend Anzahl 21 17 16 26 80
% innerhalb von Medium 28,0% 25,0% 32,7% 30,6% 31,2%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 29: Kreuztabelle für die Variablen „Welche Aussage (zu den Eigenschaften von Säuren) ist richtig?“ und Medien
Das Test-Item „Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen
Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein“
konnte von 82% der Teilnehmer richtig und von 12% teilweise richtig beantwortet werden
(Eingangstest 10,8%). Lediglich 6% erzielten ein falsches Ergebnis (Eingangstest 56%). Unter
den Lernmedien tritt das Skript vorteilhaft hervor, Die Film-CD erreicht das niedrigste Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
161
Säuren und Basen Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 69 57 42 42 210
% innerhalb von Medium 92,0% 83,8% 85,7% 65,6% 82,0%
falsch/fehlend Anzahl 6 11 7 22 46
% innerhalb von Medium 8,0% 16,2% 14,3% 34,4% 18,0%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 30: Kreuztabelle für die Variablen Säure/Base und Medien
Das Item „Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie reagieren
diese beim Lösen in Wasser?“ wurde von 54% (Eingangstest 30%) richtig beantwortet. Die
ähnliche Verteilung auf die Antwortmöglichkeiten, die im Eingangstest zu beobachten war, ist
einer eindeutigeren Festlegung gewichen. Allerdings tendierten 36% zu der Lösung „Es entsteht
eine Säure“ (Anteil im Eingangstest 23,9%).
Metalloxyd Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 50 27 22 39 138
% innerhalb von Medium 66,7% 39,7% 44,9% 60,9% 53,9%
falsch/fehlend Anzahl 25 41 27 25 118
% innerhalb von Medium 33,3% 60,3% 55,1% 39,1% 46,1%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 31: Kreuztabelle für die Variablen „Wie reagieren diese (Metalloxide) beim Lösen in Wasser?“ und Medien
Zu dem Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf
einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ gaben 66% die korrekte Antwort („Durch vorsichtige
Zugabe von gelöschtem Kalk (Formel Ca(OH)2)“ 22,9%). Die Lösung „Durch Zugabe der
doppelten Menge Wasser“ wurde immerhin noch von 18% gewählt (Eingangstest 23,2%).
Im Vergleich der Lernmedien erzielte das Arbeitsheft mit zugehörigem Versuch ein deutlich
überdurchschnittliches positives Ergebnis, während Lern-CD und Film-CD (mit entsprechender
Filmsequenz) gleichauf lagen. Die mit dem Skript ausgestattete Lerngruppe erreichte nur ein
unterdurchschnittliches Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
162
Neutralisation Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 34 47 43 45 169
% innerhalb von Medium 45,3% 69,1% 87,8% 70,3% 66,0%
falsch/fehlend Anzahl 41 21 6 19 87
% innerhalb von Medium 54,7% 30,9% 12,2% 29,7% 34,0%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 32: Kreuztabelle für die Variablen Neutralisation und Medien
Die Testfrage „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu
rechnen?“ beantworteten 87,5% richtig (Eingangstest 37,9%). Auch hier trat keine falsche
Antwort signifikant hervor. Das Ergebnis der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe,
die einen Versuch zu diesem Item durchführte, lag im Durchschnitt, was als Hinweis gewertet
werden kann, dass ein Transfer der Beobachtung zu der Lösung des Test-Items nicht
vollständig möglich war.
Verbrennung von PVC Medium
Gesamt Skript CD Versuche CD + Film
richtig Anzahl 66 63 42 53 224
% innerhalb von Medium 88,0% 92,6% 85,7% 82,8% 87,5%
falsch/fehlend Anzahl 9 5 7 11 32
% innerhalb von Medium 12,0% 7,4% 14,3% 17,2% 12,5%
Gesamt Anzahl 75 68 49 64 256
% innerhalb von Medium 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%
Tab. 33: Kreuztabelle für die Variablen „Bei welcher Substanz ist im Brandfall mit der Bildung von Salzsäure zu rechnen?“ und Medien
4. Untersuchungsergebnisse
163
Gezielte Betrachtung der Film-CD und des Arbeitsheftes
Da die Film-Schnitte der Film-CD nur zwei Kapitel („Die chemische Reaktion“ und „Säuren und
Basen“) abdeckten, wurde geprüft, ob der Unterschied der Durchschnittspunktzahlen aus einem
schlechteren Abschneiden bei den film-basierten Kapiteln oder aus einem Gesamttrend
herrührt. Für die Test-Items 21 und 23 bis 30 zeigte die Film-CD 63,6% richtige Antworten, die
Lern-CD 62,1% (der Durchschnittswert aller mit Lernmedien ausgestatteten Durchgänge betrug
65,1%). Die Film-CD lag damit im Rahmen der statistischen Schwankung.
Analog wurden die mit Schülerversuchen hinterlegten Test-Items einer gezielten Betrachtung
der Prozentzahlen richtiger Antworten unterzogen. Für die Items 5, 19, 23, 26, 28 und 30 zeigte
sich im Durchgang mit Arbeitsheft ein geringfügig besserer Lernerfolg (84,8% im Vergleich zum
Durchschnitt mit 79,1%).
Die Ergebnisse der vier Testfragen, die sowohl in Skript und CD, als auch als Filmsequenz bzw.
als Versuch dargestellt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Skript CD Arbeitsheft+
Versuche Film + CD
Neutralisation 45 % 69 % 88 % 70 %
Säuren und Basen 92 % 84 % 86 % 66 %
Indikatorpapier 87 % 72 % 88 % 75 %
Katalysator 85 % 79 % 84 % 89 %
Tab. 34: Kreuztabelle für die Variablen Test-Items und Medien
Der Vergleich der Durchschnittswerte über die vier Items bestätigt diese Tendenz. Auch hier
erzielte der Durchgang mit Arbeitsheft ein überdurchschnittliches Ergebnis (86,5% richtige
Antworten gegenüber 76,5% richtiger Antworten der restlichen mit Lernmedien ausgestatteten
Lehrgangsteilnehmer).
Aufgrund der starken Schwankungen im Antwortverhalten kann auf der Basis der vorliegenden
Daten eine Ablehnung der Nullhypothese „Die unterschiedlichen Lernmedien zeigen keinen
signifikanten Unterschied im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Punktedifferenz“ nicht erfolgen.
Im weiteren Verlauf wurden deshalb gezielt Probandengruppen gesucht, die mit bestimmten
Lernmedien gesteigerte Ergebnisse erzielen.
4. Untersuchungsergebnisse
164
4.2.3 Lassen sich Lerner-Gruppen definieren, die mit bestimmten Medien einen
überdurchschnittlichen Lernerfolg erzielen?
Die Nullhypothese zu dieser Forschungsfrage lautet: „Es wird keine Probandengruppe definiert
werden können, die aufgrund der Nutzung eines spezifischen unterrichtsbegleitend genutzten
Lernmediums einen von den Durchschnittswerten anderer Gruppen abweichenden Lernerfolg
erzielt.“
Betrachtung des Einflusses der Vorkenntnisse der Lernenden auf den Lernerfolg unter
Nutzung unterschiedlicher Lernmedien
Dazu wurde in einem ersten Schritt der Einfluss der Lernmedien gegenüber den
Vorkenntnissen der Lehrgangsteilnehmer betrachtet.
Lern-
Medium
Punktzahl Chemie-
kenntnisse
Sek I
n Standard-
abweichung
Erweiterte
Kenntnisse
n Standard-
abweichung
Skript Nach 30,5 64 5,0 32,2 10 4,8
Differenz 16,8 3,9 16,4 5,5
CD Nach 29,7 56 5,3 33,0 12 2,8
Differenz 16,5 5,5 17,0 4,8
Arbeitsheft Nach 32,7 42 6,0 25,8 7 8,3
Differenz 15,9 5,5 13,2 8,3
Film-CD Nach 29,9 56 5,8 26,6 8 8,2
Differenz 13,7 5,3 11,6 6,3
Ohne Nach 29,0 50 4,5 36,1 8 2,6
Differenz 13,8 5,1 10,4 4,2
Tab. 35: Vergleich der erreichten Punkte des Ausgangstests und der Punktedifferenz der verschiedenen Durchgänge bezogen auf die Vorbildung (Nach beschreibt die durchschnittliche Punktzahl im Ausgangstest)
Das Ergebnis zeigte einen annähernd gleichen Lernzuwachs für die Unterrichtsmedien Skript
und CD. Für Lehrgangsteilnehmer mit geringerer Vorbildung ließen sich in den mit Arbeitsheft
oder Film-CD ausgestatteten Durchgängen geringfügig bessere Ergebnisse erkennen.
Um detailliertere Erkenntnisse zu gewinnen, wurden im Folgenden die Test-Items genauer
untersucht, die in den Medien unterschiedlich dargestellt sind.
Für das Item „Trennen von Gemischen im Feuerwehrdienst“ zeigte der Durchgang mit Film-CD
unter den Lehrgangsteilnehmern mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I ein
überdurchschnittliches Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
165
In der Lerngruppe, welche das Trennen zweier Flüssigkeiten als Handversuch durchführte,
erreichten die Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I ein
durchschnittliches Ergebnis, die Teilnehmer mit erweiterter Ausbildung erzielten ein
überdurchschnittliches Ergebnis.
Trennen von
Gemischen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 46 47 35 53 181
% 70,8% 83,9% 83,3% 94,6% 82,6%
Sonstige richtig n 5 12 6 6 29
% 50,0% 100,0% 85,7% 75,0% 78,4%
Tab. 36: Vergleich der im Item „Trennen von Gemischen“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Die mit der Film-CD (diese enthielt einen Video-Mitschnitt eines Versuchs zur Wirkung des
Katalysators) ausgestatteten Lehrgangsteilnehmer mit Sekundarstufe I-Kenntnissen erzielten
durchschnittliche, die Teilnehmer mit erweiterten Kenntnissen sogar überdurchschnittliche
Prozentzahlen. Der Durchgang, welcher mit dem Arbeitsheft ausgestattet war, erzielte für die
Haupt- und Realschulabsolventen durchschnittliche Werte, die Teilnehmer mit erweiterter
Ausbildung zeigten im Vergleich nur unterdurchschnittliche Testergebnisse.
Katalysator Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 56 44 37 49 186
% 86,2% 78,6% 88,1% 87,5% 84,9%
Sonstige richtig n 8 10 4 8 30
% 80,0% 83,3% 57,1% 100,0% 81,1%
Tab. 37: Vergleich der im Item „Katalysator“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
In der Gruppe der Teilnehmer ohne erweiterte Kenntnisse der Chemie erzielte der Durchgang
mit Film-CD für das Test-Item „Eine Reaktion ist exotherm, wenn …“ einen deutlich besseren
Durchschnittswert. Dagegen erreichten die Probanden mit erweiterten Kenntnissen eher
unterdurchschnittliche Ergebnisse (im Vergleich mit den Durchgängen „Skript“ und „CD“).
4. Untersuchungsergebnisse
166
Exotherm-Endotherm Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 32 27 23 36 118
% 49,2% 48,2% 54,8% 64,3% 53,9%
Sonstige richtig n 7 8 2 5 22
% 70,0% 66,7% 28,6% 62,5% 59,5%
Tab. 38: Vergleich der im Item „Exotherm“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Zu dem Test-Item „Verfärbung des Indikatorpapiers“ wurde von den Angehörigen des
Durchgangs mit Arbeitsheft ein Versuch durchgeführt. Die Film-CD zeigte zu diesem Thema
eine Sequenz. Innerhalb des mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Durchgangs erreichten die
Teilnehmer mit Sekundarstufe I-Abschluss ein überdurchschnittliches Ergebnis, Probanden mit
erweiterten Kenntnissen erzielten zumindest ein durchschnittliches Ergebnis. Der Durchgang
mit Film-CD erreichte in beiden Gruppen nur unterdurchschnittliche Werte.
Färbung Indikator-Papier Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 56 40 38 44 178
% 86,2% 71,4% 90,5% 78,6% 81,3%
Sonstige richtig n 9 9 5 4 27
% 90,0% 75,0% 71,4% 50,0% 73,0%
Tab. 39: Vergleich der im Item „Indikatorpapier“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Für das Item („Markieren Sie auf der pH-Wertskala den sauren, neutralen und basischen
Bereich und tragen sie für die Endpunkte und den Neutralpunkt die zugehörigen pH-Werte ein.“)
zeigte der Durchgang mit Film-CD jeweils nur unterdurchschnittliche Werte.
Säuren und Basen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 60 45 38 38 181
% 92,3% 80,4% 90,5% 67,9% 82,6%
Sonstige richtig n 9 12 4 4 29
% 90,0% 100,0% 57,1% 50,0% 78,4%
Tab. 40: Vergleich der im Item „Säure / Base“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
4. Untersuchungsergebnisse
167
Das Test-Item „Bei der Verbrennung von Metallen an der Luft entstehen Metalloxide. Wie
reagieren diese beim Lösen in Wasser?“ liefert für die Lehrgangsteilnehmer mit Chemie-
Kenntnissen der Haupt- und Realschule überdurchschnittliche Ergebnisse. Von den
Teilnehmern mit erweiterten Kenntnissen wird dagegen nur eine unterdurchschnittliche
Prozentzahl erreicht.
Metalloxid Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 42 20 19 35 116
% 64,6% 35,7% 45,2% 62,5% 53,0%
Sonstige richtig n 8 7 3 4 22
% 80,0% 58,3% 42,9% 50,0% 59,5%
Tab. 41: Vergleich der im Item „Metalloxid“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Der Durchgang mit Film-CD erreichtet für das Test-Item „Wie kann verdünnte Schwefelsäure
(H2SO4) mit einem pH-Wert von 1 auf einen pH-Wert von 6 gebracht werden?“ unter den
Teilnehmern mit Grundkenntnissen der Chemie eine überdurchschnittlich hohe Prozentzahl
richtiger Antworten. Die Teilnehmer mit erweiterten Kenntnissen schnitten dagegen nur
unterdurchschnittlich ab. Die Teilnehmer, welche im Rahmen der Ausbildung das Arbeitsheft mit
entsprechendem Versuch nutzten, erzielten dagegen deutlich überdurchschnittliche Werte.
Neutralisation Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 29 39 39 42 149
% 44,6% 69,6% 92,9% 75,0% 68,0%
Sonstige richtig n 5 8 4 3 20
% 50,0% 66,7% 57,1% 37,5% 54,1%
Tab. 42: Vergleich der im Item „Neutralisation“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Die Lerngruppe mit Arbeitsheft führte den Nachweis von Chlorwasserstoff in den Brandgasen
der PVC-Pyrolyse praktisch durch. Die Lehrgangsteilnehmer aus diesem Durchgang mit
Sekundarstufe I-Kenntnissen zeigten im Ausgangstest ein überdurchschnittliches Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
168
Auch hier ergab sich für die Gruppe mit erweiterten Fähigkeiten nur eine deutlich
unterdurchschnittliche Prozentzahl.
Verbrennung von PVC Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
HR richtig n 58 51 40 48 197
% 89,2% 91,1% 95,2% 85,7% 90,0%
Sonstige richtig n 8 12 2 5 27
% 80,0% 100,0% 28,6% 62,5% 73,0%
Tab. 43: Vergleich der im Item „PVC“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien (HR: Lehrgangsteilnehmer mit Chemiekenntnissen der Sekundarstufe I, Sonstige: Lehrgangsteilnehmer mit erweiterten Chemiekenntnissen)
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass unter den Teilnehmern mit den
Chemiekenntnissen der Haupt- und Realschule das Arbeitsheft durchschnittlich die besten
Erfolge erbracht hatte, gefolgt von der Film-CD. Innerhalb der Lerngruppe mit erweiterten
Chemiekenntnissen zeigte dagegen der Durchgang mit Skript die besten Ergebnisse. An
zweiter Stelle lagen in dieser Gruppe die Teilnehmer mit der Lern-CD.
4. Untersuchungsergebnisse
169
Untersuchung des Einflusses des Alters der Lernenden auf den Lernerfolg mit
unterschiedlichen Lernmedien
Für einen ersten Überblick sind nachfolgend die von den Altersgruppen erreichten
Durchschnittspunktzahlen bzw. Punktedifferenzen in einer Kreuztabelle gegenüber den
Lernmedien der einzelnen Durchgänge aufgetragen.
Lern-
Medium
Punkte jünger
als 25
Jahre
n Standard-
abweich-
ung
25 bis 29
Jahre
n Standard-
abweich-
ung
älter
als 29
Jahre
n Standard-
abweich-
ung
Skript Nach 29,4 42 5,6 31,8 21 3,8 33,0 12 2,6
Differ-
enz
15,6 5,0 18,1 3,6 18,0 5,6
CD Nach 29,9 32 5,4 30,4 25 4,4 30,1 11 5,9
Differ-
enz
16,3 5,4 16,6 5,1 17,0 5,8
Arbeits-
heft
Nach 31,4 27 7,4 30,1 9 4,6 33,6 13 6,7
Differ-
enz
14,3 5,9 15,3 5,1 18,2 6,0
Film-CD Nach 28,7 36 5,7 30,4 20 7,5 30,4 8 5,3
Differ-
enz
13,7 5,1 12,7 6,5 13,8 3,8
Ohne Nach 28,4 27 5,4 31,1 22 4,3 33,1 7 3,7
Differ-
enz
12,3 4,9 14,7 5,1 11,3 4,4
Tab. 44: Vergleich der im Ausgangstest erreichten Punkte und der Punktedifferenz der verschiedenen Durchgänge unterteilt nach Lernmedien bezogen auf das Alter (Nach beschreibt die durchschnittliche Punktzahl im Ausgangstest)
Vorbehaltlich der teilweise kleinen Probandengruppen zeigte sich hier die Tendenz, dass ältere
Lernende gegenüber jüngeren Probanden mit Printmedien bessere Lernergebnisse erzielten.
Für die Lern-CD zeigte sich dagegen ein weitgehend einheitliches Bild, dass der These
widerspricht, wonach ältere Lernende gegenüber Jüngeren bei der Nutzung digitaler
Lernmedien benachteiligt sind.
Für das Arbeitsheft zeigte die Tabelle ebenfalls eine Steigerung der Punktedifferenz mit Bezug
auf das zunehmende Alter, für die Film-CD ließ sich nur ein indifferentes Ergebnis feststellen.
Tatsächlich scheint jedoch das Alter bei der Mediennutzung eine Rolle zu spielen.
4. Untersuchungsergebnisse
170
Aufgrund der nicht durchgängigen Abdeckung aller Test-Items durch das Arbeitsheft bzw. die
Film-CD wurde für diese Durchgänge in einem nächsten Schritt geprüft, ob die beobachteten
Tendenzen aufgrund der Ähnlichkeit zu dem Printmedium bzw. der Lern-CD zustande kommen.
Dazu erfolgte die gezielte Betrachtung der Items, die auf der Film-CD bzw. im Arbeitsheft mit
Filmsequenzen bzw. Versuchen hinterlegt waren.
Für das Item „Trennen von Gemischen im Feuerwehrdienst“ wurden mit der Film-CD ebenso
wie die Lern-CD, die über dieselbe Video-Sequenz zum Binden von Gefahrstoffen verfügt, für
alle Altersklassen überdurchschnittliche Ergebnisse erzielt. Die Lerngruppe, welche das
Trennen zweier Flüssigkeiten als Handversuch durchführte, zeigte für die Altersklasse ≤ 24
Jahre ein überdurchschnittliches Ergebnis, die anderen Altersgruppen zeigten dagegen nur
unterdurchschnittliche Ergebnisse.
Trennen von
Gemischen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 25 26 24 34 109
% 59,5% 81,3% 88,9% 94,4% 79,6%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 17 22 6 17 62
% 81,0% 88,0% 66,7% 85,0% 82,7%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 9 11 11 8 39
% 75,0% 100,0% 84,6% 100,0% 88,6%
Tab. 45: Vergleich der im Item „Trennen von Gemischen“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Zum Knallgasversuch zeigte die Lerngruppe mit Film-CD, welche dazu eine kurze
Videosequenz ohne Kommentierung beinhaltet, in der Altersgruppe bis 24 Jahre und über 30
Jahre unterdurchschnittliche Ergebnisse, wogegen die Teilnehmer zwischen 24 und 30 Jahren
etwas besser abschnitten. Allerding traten für dieses Item über alle untersuchten Bereiche
streuende Werte ohne eindeutige Tendenz auf.
4. Untersuchungsergebnisse
171
Knallgas-Reaktion Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 19 8 18 12 57
% 45,2% 25,0% 66,7% 33,3% 41,6%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 6 12 5 10 33
% 28,6% 48,0% 55,6% 50,0% 44,0%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 5 6 11 3 25
% 41,7% 54,5% 84,6% 37,5% 56,8%
Tab. 46: Vergleich der im Item „Knallgas-Reaktion“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Die Film-CD verfügte über eine Sequenz, die einen Versuch zur Wirkung eines Katalysators
enthält. Dieser Versuch wurde auch von der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe
durchgeführt. Die mit der Film-CD ausgestatteten Lehrgangsteilnehmer erzielten in der
Altersgruppe bis 24 Jahre durchschnittliche und in den anderen Gruppen überdurchschnittliche
Ergebnisse. Die experimentierende Lerngruppe zeigte über alle Altersklassen durchschnittliche
Werte.
Katalysator Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 34 25 21 30 110
% 81,0% 78,1% 77,8% 83,3% 80,3%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 19 20 8 19 66
% 90,5% 80,0% 88,9% 95,0% 88,0%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 11 9 12 8 40
% 34 25 21 30 110
Tab. 47: Vergleich der im Item „Katalysator“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
4. Untersuchungsergebnisse
172
Zum Item „Exotherme Reaktion“ zeigt die Film-CD einen kommentierten Versuch. Die
Lehrgangsteilnehmer mit Film-CD schnitten in den Altersgruppen bis 24 Jahre und über 29
Jahre überdurchschnittlich und in der Gruppe der 25 bis 29 jährigen mit einem
durchschnittlichen Ergebnis ab.
Exotherm - Endotherm Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 20 17 15 25 77
% 47,6% 53,1% 55,6% 69,4% 56,2%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 11 13 3 10 37
% 52,4% 52,0% 33,3% 50,0% 49,3%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 8 5 7 6 26
% 66,7% 45,5% 53,8% 75,0% 59,1%
Tab. 48: Vergleich der im Item „Exotherme Reaktion“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Für das Test-Item „Eine Base färbt Indikatorpapier…“ mit einer frei zu formulierenden Antwort
erzielten die Altersgruppen bis 24 Jahre und über 29 Jahre schwach unterdurchschnittliche
Prozentzahlen. Die Gruppe von 25 bis 29 Jahre erreichte Durchschnittswerte.
Mit der Film-CD ausgestattete Lernende schnitten bei der Beantwortung des Test-Items zur
Charakterisierung von Säuren unabhängig vom Alter etwas schlechter ab, als der Durchschnitt
der Durchgänge. Dagegen erzielten die Lernenden mit Arbeitsheft ein überdurchschnittliches
Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
173
Färbung Indikatorpapier Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 34 23 23 27 107
% 81,0% 71,9% 85,2% 75,0% 78,1%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 19 18 8 15 60
% 90,5% 72,0% 88,9% 75,0% 80,0%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 12 8 12 6 38
% 100,0% 72,7% 92,3% 75,0% 86,4%
Tab. 49: Vergleich der im Item „Indikatorpapier“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Die Eigenschaften von Säuren konnten durch die jüngeren Lehrgangsteilnehmer, welche mit
der Film-CD ausgestattet waren, nur mit unterdurchschnittlichem Erfolg wiedergegeben werden.
Dagegen zeigte die Gruppe der 25 bis 29 jährigen ein durchschnittliches Ergebnis, während die
Tabelle 50: Vergleich der im Item „Protonenspender“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Die Eigenschaften des pH-Wertes konnte von den älteren Lernenden, welche mit der Film-CD
ausgestattet waren, mit überdurchschnittlichem Erfolg reproduziert werden. Dagegen zeigten
die beiden anderen Altersgruppen ein deutlich unterdurchschnittliches Ergebnis.
4. Untersuchungsergebnisse
174
Gegensätzlich verhält sich das Bild bei den Lernenden mit Arbeitsheft. Die unter 30jährigen
erzielten überdurchschnittliche Ergebnisse, während die älteren Lerner knapp unter dem Schnitt
blieben.
Säuren und Basen Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 37 26 23 21 107
% 88,1% 81,3% 85,2% 58,3% 78,1%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 21 21 8 13 63
% 100,0% 84,0% 88,9% 65,0% 84,0%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 11 10 11 8 40
% 91,7% 90,9% 84,6% 100,0% 90,9%
Tab. 51: Vergleich der im Item „Säure / Base“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Bezogen auf das Item „Lösen von Metalloxiden in Wasser“ konnten die Lernenden der
Altersgruppen unter 30 Jahre des mit der Film-CD ausgestatteten Durchgangs ein
überdurchschnittliches Ergebnis erreichen, wogegen die älteren Lernenden deutlich
unterdurchschnittlich abschnitten.
Metalloxid Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 24 12 13 24 73
% 57,1% 37,5% 48,1% 66,7% 53,3%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 17 10 2 12 41
% 81,0% 40,0% 22,2% 60,0% 54,7%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 9 5 7 3 24
% 75,0% 45,5% 53,8% 37,5% 54,5%
Tab. 52: Vergleich der im Item „Metalloxid“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Die Lerngruppe mit Film-CD erreichte für das Test-Item „Neutralisation“ durchschnittliche
(Altersgruppen unter 30) bis überdurchschnittliche (Altersgruppe 30 Jahre und älter) Werte.
4. Untersuchungsergebnisse
175
Der Durchgang mit dem Arbeitsheft zeigte nach Durchführung eines Neutralisationsversuchs in
allen Altersgruppen deutlich bessere Ergebnisse als die Durchgänge mit „konventionellen“
Lernmedien.
Neutralisation Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 22 23 24 25 94
% 52,4% 71,9% 88,9% 69,4% 68,6%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 9 17 7 13 46
% 42,9% 68,0% 77,8% 65,0% 61,3%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 3 7 12 7 29
% 25,0% 63,6% 92,3% 87,5% 65,9%
Tab. 53: Vergleich der im Item „Neutralisation“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
4. Untersuchungsergebnisse
176
Die Lerngruppe mit Arbeitsheft führte den Nachweis von Chlorwasserstoff in den Brandgasen
der PVC-Pyrolyse durch. Die ≤ 24 jährigen konnten die Beobachtung nur unterdurchschnittlich
reproduzieren. Ältere Lerner zeigten dagegen im Ausgangstest ein überdurchschnittliches
Ergebnis. Der Durchgang mit Film-CD zeigte in allen Altersgruppen leicht unterdurchschnittliche
Ergebnisse.
Verbrennen von PVC Skript CD Arbeitsheft Film-CD Gesamt
Jünger als 25 Jahre
Richtige Nennung
n 37 30 20 29 116
% 88,1% 93,8% 74,1% 80,6% 84,7%
25 – 29 Jahre
Richtige Nennung
n 18 24 9 17 68
% 85,7% 96,0% 100,0% 85,0% 90,7%
Älter als 30 Jahre
Richtige Nennung
n 11 9 13 7 40
% 91,7% 81,8% 100,0% 87,5% 90,9%
Tab. 54: Vergleich der im Item „PVC“ erreichten richtigen Antworten bezogen auf die genutzten Lernmedien
Zusammenfassend zeigten die Lehrgangsteilnehmer, welche über die Film-CD verfügten, für
die durch Filmabschnitte abgedeckten Items etwas schlechtere Durchschnittsergebnisse im
Vergleich zu dem Schnitt aller mit Lernmedien ausgestatteten Teilnehmer. Demgegenüber
erreichten die Lernenden für Test-Items, die mit Schülerversuchen unterstützt wurden, leicht
überdurchschnittliche Ergebnisse. Auf Grund der teilweise geringen Differenzen dieser Werte
waren zwar Tendenzen in den erreichten Durchschnittspunktzahlen ersichtlich, ein eindeutiger
Hinweis auf den Vorteil eines Lernmediums bezüglich einer Gruppe von Lernenden und damit
die Ablehnung der Nullhypothese konnte jedoch nicht abgeleitet werden..
4. Untersuchungsergebnisse
177
Betrachtung des Einflusses lernbiographischer Aspekte auf die Wirksamkeit von
Lernmedien
In einem nächsten Schritt wurde geprüft, ob anhand der im Eingangsfragebogen genannten
Items eine Voreinteilung in Lerngruppen getroffen werden kann, die mit einem bestimmten
Lernmedium einen besseren Lernerfolg erzielen. Als Maß wurde die Punktedifferenz zwischen
dem Ausgangstest und dem Eingangstest herangezogen.
Hierzu fand das Verfahren Two Step-Cluster von SPSS Anwendung. Um eine Betrachtung
mehrerer Medien zu ermöglichen, wurden nur Lösungen mit mehr als zwei Clustern und
weniger als fünf Cluster berücksichtigt. Dabei zeigte sich, dass mit den verfügbaren Items keine
Vier-Cluster-Lösungen auftraten, die eine ausreichende Trennung bezüglich der Punkte-
Differenz ermöglicht hätten.
Als aussichtsreichste Lösung wurde ein Two Step-Cluster anhand der Eingangsfragebogen-
Items „Der Chemieunterricht hat mir Spaß gemacht“ (CHUSpass), „Im Nachhinein betrachtet
war der Chemieunterricht nutzlos“ (ChUNutzlos), „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“
(ChUBeliebt) und „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“
(ChUAlltag) gebildet.
Die Auftragung der ermittelten Cluster gegen die Punktzahlen der gesamten Teilnehmer sowie
der einzelnen Durchgänge ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Durchgang Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Gesamt
Gesamte
Teilnehmer
n (%) 120 (38%) 113 (36%) 81 (26%) 314 (100%)
Punkte Vor 14,7 16,7 13,7
Punkte Nach 30,1 31,5 29,1
Punktedifferenz 15,4 14,8 15,5
Nur Teilnehmer
mit Medien
n (%) 99 (39%) 93 (36%) 64 (25%) 256 (100%)
Punkte Vor 14,4 16,4 13,5
Punkte Nach 30,1 31,8 29,1
Punktedifferenz 15,8 15,4 15,6
Teilnehmer ohne
Medien
n (%) 21 (36%) 20 (34%) 17 (30%) 58 (100%)
Punkte Vor 16,2 18,3 14,4
Punkte Nach 29,8 30,4 29,7
Punktedifferenz 13,6 12,1 15,3
Teilnehmer mit
Skript
n (%) 31 (41%) 29 (39%) 15 (20%) 75 (100%)
Punkte Vor 12,3 16,2 13,4
Punkte Nach 30,0 32,1 29,2
Punktedifferenz 17,7 15,9 15,8
4. Untersuchungsergebnisse
178
Durchgang Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Gesamt
Teilnehmer mit
CD
n (%)
25 (37%)
24 (35%)
19 (28%)
68 (100%)
Punkte Vor 14,0 14,4 12,6
Punkte Nach 30,4 31,9 28,2
Punktedifferenz 16,4 17,4 15,6
Teilnehmer mit
Arbeitsheft
n (%) 21 (42%) 14 (29%) 14 (29%) 49 (100%)
Punkte Vor 16,1 18,1 14,5
Punkte Nach 30,4 34,2 31,2
Punktedifferenz 14,4 16,1 16,8
Teilnehmer mit
Film-CD
n (%) 22 (34%) 26 (41%) 16 (25%) 64 (100%)
Punkte Vor 16,2 17,4 13,7
Punkte Nach 29,8 30,0 28,0
Punktedifferenz 13,7 12,6 14,4
Tab. 55: Vergleich der durchschnittlich von den Clustern erreichten Punktzahlen vor dem Unterricht und nach dem Unterricht erzielten Durchschnittspunktzahlen und der jeweiligen Punktedifferenz
Tabelle 54 zeigt für Cluster 1 mit unterrichtsbegleitenden Lernmedien einen um 2,2 Punkte
höheren Lernzuwachs im Vergleich zu dem Durchgang ohne Medien. Für Cluster 2 betrug die
Differenz sogar 3,3 Punkte. Demgegenüber wurde innerhalb des Cluster 3 durch den Einsatz
von unterrichtsbegleitenden Lernmedien nur eine Steigerung von 0,3 Punkten erreicht.
Im Bezug auf die unterschiedlichen Lernmedien zeigte Cluster 1 für das Skript mit einer
Punktedifferenz von 17,7 Punkten einen höheren Lernzuwachs sowohl im Vergleich zu den
Clustern 2 und 3 des gleichen Durchgangs, als auch innerhalb der querschnittlichen
Betrachtung des Clusters über alle Lernmedien. Innerhalb des Durchgangs mit Skript ließ sich
für Cluster 1 eine mittlere Effektstärke von 0,35 berechnen.
Demgegenüber erzielte Cluster 2 die größte Punktesteigerung im Durchgang mit der Lern-CD.
Auch dieser Wert ließ sich sowohl innerhalb des Durchgangs als auch bezogen auf den Cluster
beobachten. Für Cluster 3 trat innerhalb des mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Durchgangs
mit einer Punktedifferenz von 16,8 Punkten die höchste Zuwachsrate auf (diese konnte
ebenfalls querschnittlich beobachtet werden. Die berechnete Effektstärke für den Durchgang
mit CD entspricht mit 0,22 einem Wert zwischen schwachem und mittlerem Effekt.
Im Durchgang mit dem Arbeitsheft erreichte Cluster 3 das höchste Durchschnittsergebnis (16,8
Punkte). Auch dieses Ergebnis konnte innerhalb dieses Durchgangs, als auch querschnittlich
beobachtet werden und wies mit 0,28 eine mittlere Effektstärke auf. Der mit der Film-CD
ausgestattete Durchgang zeigte für diesen Cluster mit einer Punktedifferenz von 14,4 Punkten
ebenfalls den höchsten Lernzuwachs, allerdings lag dieser insgesamt unter dem Durchschnitt.
Damit zeigte sich für Cluster 3 nur mit dem Arbeitsheft ein überdurchschnittlicher Lernerfolg,
4. Untersuchungsergebnisse
179
alle anderen Durchgänge zeigten ein Ergebnis, welches dem ohne unterrichtsbegleitende
Medien entsprach.
Für die gefundene Clusterlösung erscheint damit die Ablehnung der Nullhypothese „Es wird
keine Probandengruppe definiert werden können, die aufgrund der Nutzung eines spezifischen
unterrichtsbegleitend genutzten Lernmediums einen von den Durchschnittswerten anderer
Gruppen abweichenden Lernerfolg erzielt.“, gerechtfertigt.
4.3 Untersuchung des Einflusses des Unterrichts und der Lernunterlagen auf die
Einstellung zur Chemie
4.3.1 Überprüfung eines Zusammenhangs zwischen der Einstellung zum Lernobjekt nach
dem Unterricht, dem zur Verfügung stehenden Lernmedium und den im Ausgangstest
erreichten Punktzahlen
Die Nullhypothese verneint den Zusammenhang von Einstellungen zum Lernobjekt und dem
Unterrichtserfolg (gemessen als Punktzahl im Ausgangstest). Zu ihrer Überprüfung wurde in
einem ersten Schritt das Antwortverhalten der Items, welche Einstellungen zum Unterricht und
zum Lernobjekt wiedergeben, auf eine Korrelation mit der Punktzahl im Ausgangstest hin
untersucht.
Items mit einem Korrelationsfaktor über 0,2 wurden daran anschließend mittels des Kruskal-
Wallis-Tests auf eine signifikante Unterscheidung der Likert-skalierten Antworten bezüglich der
Punktzahlen im Ausgangstest geprüft. Die Prüfung erfolgte getrennt nach Durchgängen mit
Unterrichtsmedien und dem Durchgang ohne Unterlagen. Das Ergebnis ist in der folgenden
Tabelle wiedergegeben.
Item Berufs-
nutzen
FWU
Struktur
FWU
Testfragen
FWU
Unbeliebt
FWU
Alltag
FWU
Beruf
FWU Gut
Folgen
Korr. nach
Pearson
Signifikanz (2-
seitig)
Durchgänge
mit Medien
(n=256)
-0.219
0,001
-0,214
0.003
-0,376
0.000
-0,234
0,000
-0,172
0,006
-0,234
0,000
-0,321
0,000
4. Untersuchungsergebnisse
180
Item Berufs-
nutzen
FWU
Struktur
FWU
Testfragen
FWU
Unbeliebt
FWU
Alltag
FWU
Beruf
FWU Gut
Folgen
Korr. nach
Pearson
Signifikanz (2-
seitig)
Durchgang ohne
Medien (n=58)
0,072
0,592
0,387
0,003
-0,452
0,000
-0,060
0,655
-0,100
0,456
-0,106
0,428
-0,274
0,037
Kruskal-Wallis-
Test (Asymptot-
ische Signifikanz)
Durchgänge mit
Medien
0,004 0,014 0,000 0,001 0,046 0,000 0,000
Kruskal-Wallis-
Test (Asymptot-
ische Signifikanz)
Durchgang ohne
Medien
0,744 0,030 0,056 0,461 0,374 0,594 0,300
Tab. 56: Korrelation der im Ausgangstest erreichten Punktzahl mit Lernobjekt-bezogenen Items getrennt nach Durchgängen mit Medien und dem Durchgang ohne Medien
Während der Kruskal-Wallis-Test für die Items der Durchgänge mit Lernmedien durchgängig
eine Ablehnung der Nullhypothese zulässt, traf dies im Durchgang ohne Medien nur auf die
Items „Ich habe die Testfragen lösen können“ (FWUTestfragen) und „Der Lernstoff war gut
strukturiert“ (FWUStruktur) zu. Für diese Items wurden die Ergebnisse der beiden Gruppen
mittels des Mann-Whitney-Tests auf das Auftreten signifikanter Unterschiede getestet. Für das
Item FWUTestfragen ließ der Signifikanzwert von 0,397 keine Unterscheidung erkennen.
Dagegen deutet das Item FwUStruktur mit einem Wert von 0,001 auf einen signifikanten
Unterschied zwischen den Durchgängen mit Medien und den Probanden ohne Unterlagen hin,
was auf eine verbesserte Einordnung der einzelnen Themen in das Gesamtkonstrukt
„Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“ durch den unterrichtsbegleitenden
Einsatz von Lernmedien schließen lässt.
Um festzustellen, ob die unterschiedlichen unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien einen
Einfluss auf die zuvor betrachteten Items ausüben, wurden die Ergebnisse der mit
4. Untersuchungsergebnisse
181
unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge einem Kruskal-Wallis-Test
unterzogen. Dabei zeigte kein Item einen signifikanten Unterschied.
Item Berufs-
nutzen
FWU
Struktur
FWU
Testfragen
FWU
Unbeliebt
FWU
Alltag
FWU
Beruf
FWU Gut
Folgen
Kruskal-Wallis-
Test
(Asymptotische
Signifikanz)
0,401 0,521 0,872 0,135 0,542 0,977 0,475
Tab. 57: Signifikanz-Werte der Untersuchung des Medieneinflusses auf die Lernobjekt-bezogenen Items
Die graphische Auftragung der einzelnen Item-Mittelwerte gegen die unterschiedlichen
Lernmedien lässt dagegen eine weitgehende einheitliche Tendenz der Einstellungen gegenüber
dem Lernobjekt im Verhältnis zu den Lernmedien erkennen. Mit elektronischen Speichermedien
ausgestattete Teilnehmer zeigten eine positivere Sichtweise des Chemieunterrichts und seiner
Auswirkungen auf das Berufs- bzw. Alltagsleben, während die Durchgänge mit Printmedien
geringere Item-Werte aufwiesen. Um eine innerhalb der Gruppen angelegte Tendenz im
Antwortverhalten ausschließen zu können, wurde den Items des Fragebogens nach dem
Unterricht die graphische Auftragung der entsprechenden Items vor dem Unterricht
gegenübergestellt. Diese Diagramme zeigen ein deutlich unterschiedliches Bild.
4. Untersuchungsergebnisse
182
Abb. 33: Mittelwerte der Items „Der Lernstoff war gut strukturiert“ (FWUStruktur) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Der Lernstoff war gut strukturiert“ (ChUStruktur) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge
Abb. 34: Mittelwerte der Items „Ich habe die Testfragen lösen können“ (FWUTestfragen) des Frage-bogens nach dem Unterricht und „Ich habe gute Noten im Chemieunterricht gehabt“ (ChUNoten) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge
Abb. 35: Mittelwerte der Items „Chemie war für mich eher ein unbeliebtes Fach“ (FWUUnbeliebt) des Fragebogens nach dem Unterricht und „Chemie war eher ein unbeliebtes Fach“ (ChUBeliebt) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge (die Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert).
4. Untersuchungsergebnisse
183
Abb. 36: Mittelwerte der Items „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ (FWUAlltag) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Ich konnte Kenntnisse aus dem Chemieunterricht schon im Alltag nutzen“ (ChAlltag) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge
Abb.37: Mittelwerte der Items „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ (FWUBeruf) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Der Chemieunterricht hat mir etwas für meine Ausbildung oder mein Berufsleben gebracht“ (ChBerufsleben) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge
4. Untersuchungsergebnisse
184
Abb. 38: Mittelwerte der Items „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ (FWUGutfolgen) des Fragebogens nach dem Chemie-Unterricht und „Ich konnte dem Unterricht gut folgen“ (ChUGutfolgen) des Fragebogens vor dem Unterricht der mit unterschiedlichen Lernmedien ausgestatteten Durchgänge
Die erhaltenen Ergebnisse erlauben ein Zurückweisen der Nullhypothese insoweit, dass
grundsätzlich ein Zusammenhang zwischen dem die Einstellungen zum Lernobjekt erfassenden
Antwortverhalten und dem Lernerfolg sowie der Nutzung unterrichtsbegleitender Lernmedien
festgestellt werden konnte. Allerdings ließen sich spezifische Effekte der unterschiedlichen
Lernunterlagen auf die im Fragebogen nach dem Unterricht gezeigten Einstellungen zum
Lernobjekt nur tendenziell, nicht aber signifikant nachweisen.
4.3.2 Tritt durch den Unterricht ein Einstellungswandel gegenüber dem Lehrnobjekt bei
den Lehrgangsteilnehmern ein?
Zur Prüfung der Forschungsfrage lässt sich die Nullhypothese „Der Unterricht übt keinen
Einfluss auf die Einstellungen der Lernenden bezüglich des Lernobjekts aus“ formulieren. Für
die Untersuchung einer möglichen Veränderung von Einstellungen durch den Chemieunterricht
des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs wurden die Items des Fragebogens vor dem
Unterricht („Haben Sie in Ihrem bisherigen Berufsleben Kenntnisse der Chemie benötigt“ bzw.
der Item-Block „Fragen zum schulischen Chemieunterricht“, ChU) mit den entsprechenden
Fragen des Fragebogens nach dem Unterricht („Glauben Sie, in Ihrem weiteren Berufsleben
Kenntnisse der Chemie zu benötigen?“ bzw. Item-Block FwU „Fragen zum Chemieunterricht im
feuerwehrtechnischen Grundlehrgang“) verglichen. Um aus den Frageblöcken vergleichbare
Items zu identifizieren wurden mittels Kendall‘s Tau-b die im Item-Block ChU
zusammengefassten Items des Eingangsfragebogens mit den Items des Blocks FwU im
4. Untersuchungsergebnisse
185
Ausgangsfragebogen auf Korrelation geprüft. Für Items, die eine Korrelation auf dem 0,01-
Signifikanzniveau aufwiesen, erfolgte die Betrachtung in einer vergleichenden Untersuchung.
Dabei wurde anhand der durchschnittlich erreichten Werte der Likert-Skala auf eine
Veränderung der Einstellungen bezüglich der Wertigkeit chemischer Grundlagenkenntnisse und
Einstellungen zum Chemieunterricht geschlossen.
Korrelation nach Kendall’s Tau-b ChU Spaß ChU
Nutzlos*
ChU
Beliebt* ChU Alltag ChU Beruf
Berufsnutzen
Korrelations-
koeffizient 0,179 0,192 0,165 0,179 0, 244
Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,001 0,000 0,000
FWU Spaß
Korrelations-
koeffizient 0,206 0,096 0,182 0,111 0,126
Sig. (2-seitig) 0,000 0,059 0,000 0,029 0,013
FWU Nutzen*
Korrelations-
koeffizient 0,069 0,200 0,140 0,160 0,164
Sig. (2-seitig) 0,170 0,000 0,005 0,002 0,001
FWU Unbeliebt*
Korrelations-
koeffizient 0,278 0,195 0,290 0,186 0,148
Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002
FWU Alltag
Korrelations-
koeffizient 0,173 0,211 0,184 0,297 0,320
Sig. (2-seitig) 0,000 0,000 0,000 0,000 0
Tab. 58: Übersicht korrelierender Items zur Einstellung gegenüber dem schulischen Chemieunterricht (ChU) bzw. zur Einstellung gegenüber dem Chemieunterricht im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang (FwU). Die rote Markierung entspricht der erwarteten Korrelation zwischen vergleichbaren Items (vergleichbare Items mit Korrelations-Koeffizienten unter 0,200 wurden nicht berücksichtigt). Die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert)
Die Korrelation zwischen den bisher benötigten chemischen Kenntnissen im Berufsleben und
einer zu erwartenden Nutzung im Beruflichen Alltag nach dem Lehrgang ist mit einem
Korrelationskoeffizienten von 0.188 nur gering ausgeprägt. Ebenso verhält es sich mit den
Items ChUBeruf und FwUBeruf (Kendall‘s Tau-b 0.182). Deshalb wurde das Item-Paar
Tab. 59: Mittelwerte der Vergleichs-Items und Ränge des Wilcoxon-Tests über die gesamte Lerngruppe (n = 314, neutrale Nennungen blieben unberücksichtigt, die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert)
Aus der Tabelle kann sowohl die Veränderung der Mittelwerte hin zu positiveren Werten als
auch das Überwiegen positiver Ränge des Wilcoxon-Tests entnommen werden. Vor diesem
Hintergrund ist die Nullhypothese, die das Fehlen eines Zusammenhangs zwischen dem
Chemieunterricht und einem Einstellungswandel gegenüber dem Lernobjekt postuliert,
abzulehnen.
4. Untersuchungsergebnisse
187
4.3.3 Lässt sich ein Einfluss der unterschiedlichen Lernmedien auf diesen
Einstellungswandel beobachten?
Im Rahmen der Untersuchung eines Medieneinflusses auf die Einstellungen zum
Unterrichtsobjekt wird folgende Nullhypothese formuliert: „Unterrichtsbegleitend genutzte
Medien üben keinen Einfluss auf die Einstellungen der Lernenden zum Lernobjekt aus“. Um
diese Hypothese zu überprüfen, wurde der Wilcoxon-Test für die unter 4.3.2 identifizierten
korrelierenden Items getrennt nach dem Durchgang ohne Lernmedien und den Durchgängen
mit Lernmedien durchgeführt.
Medien
Item-Paare
Medien
insgesamt Skript CD
Arbeitsheft
+ Versuche
Film-CD Durchgang
ohne Medien
ChUBeruf
Berufsnutzen
222
(87%)
65
(87%)
59
(87%)
40
(82%)
58
(91%)
41
(71%)
ChUSpass
FwUSpass
195
(76%)
50
(65%)
58
(85%)
39
(80%)
48
(75%)
43
(74%)
ChUNutzlos*
FwUNutzen*
158
(62%)
49
(65%)
43
(63%)
28
(57%)
38
(59%)
37
(64%)
ChUBeliebt*
FwUUnbeliebt*
85
(33%)
18
(24%)
30
(44%)
17
(35%)
20
(31%)
12
(21%)
ChUAlltag
FwUAlltag
49
(19%)
4
(5%)
24
(35%)
8
(16%)
13
(20%)
13
(22%)
Tab. 60: Wilcoxon-Test der korrelierenden Item-Paare getrennt nach Durchgängen (die mit * gekenn-zeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert). Die angegebenen Werte stellen die Differenz der positiven Ränge abzüglich der negativen Ränge dar.
Der Vergleich der Ränge nach Wilcoxon zeigte für die Durchgänge mit unterrichtsbegleitenden
Lernmedien eine positivere Tendenz bezüglich des Berufsnutzens und der Beliebtheit des
Unterrichts gegenüber der Gruppe ohne Medien. Die Item-Paare ChUSpass – FwUSpass,
ChUNutzlos – FwUNutzen und ChUAlltag – FwUAlltag wiesen dagegen nur geringe Differenzen
4. Untersuchungsergebnisse
188
auf. Für die mit Lernmedien ausgestatteten Durchgänge ergaben die Prozentwerte der Rang-
Differenzen ein uneinheitliches Bild. Der Durchgang mit Skript lieferte für das Item-Paar
Berufsnutzen den positivsten Wert, gefolgt von Film-CD und Lern-CD. Die gleiche Rangfolge
zeigte sich für die Bewertung des Nutzens, allerdings nicht mit gleich deutlichem Abstand.
Auffällig erscheint, dass der Durchgang mit Skript den Nutzen des Erlernten im Alltag nur als
gering erachtet.
Dagegen liegen bei den Fragen zum Spaß und zur Beliebtheit des Unterrichts die Durchgänge
mit Lern-CD, Arbeitsbuch und Film-CD vorn.
Aufgrund der starken Schwankungen der Ergebnisse und da die erhaltenen Ergebnisse nur für
das Item-Paar ChUBeruf / Berufsnutzen eine Ablehnung der Nullhypothese zulassen, muss
davon ausgegangen werden, dass Lernmedien auch bei unterrichtsbegleitender Verwendung
einen Einfluss auf die Einstellungen des Lernenden zum Lernobjekt ausüben können, dieser
aber gegenüber dem Präsenzunterricht nur eine nachrangige Gewichtung besitzt. Eine
Differenzierung nach einzelnen Medien zeigte sich nicht.
4.3.4 Korreliert ein Einstellungswandel zum Lernobjekt mit dem Lernerfolg?
In einem nächsten Schritt wurde der Einfluss der Veränderung auf den Lernerfolg, gemessen
als Ergebnis des Ausgangstests bzw. der Punktedifferenz, untersucht. Die entsprechende
Nullhypothese sieht eine Ablehnung des Zusammenhangs zwischen Lernerfolg und einem
Wandel der Einstellung zur Wichtigkeit des Chemieunterrichts vor. Zur Prüfung der Hypothese
wurden in einer Kreuz-Tabelle die von den jeweiligen Durchgängen im Ausgangstest erreichten
durchschnittlichen Punktzahlen bzw. Punktedifferenzen gegen die Durchschnittswerte der unter
4.3.2 untersuchten Fragebogen-Items aufgetragen.
Medien
Item-Paare
Skript CD
Arbeitsheft
+ Versuche
Film-CD Durchgang
ohne Medien
ChUBeruf
Berufsnutzen
65
(87%)
59
(87%)
40
(82%)
58
(91%)
41
(71%)
ChUSpass
FwUSpass
50
(65%)
58
(85%)
39
(80%)
48
(75%)
43
(74%)
4. Untersuchungsergebnisse
189
Medien
Item-Paare
Skript CD
Arbeitsheft
+ Versuche
Film-CD Durchgang
ohne Medien
ChUNutzlos*
FwUNutzen*
49
(65%)
43
(63%)
28
(57%)
38
(59%)
37
(64%)
ChUBeliebt*
FwUUnbeliebt*
18
(24%)
30
(44%)
17
(35%)
20
(31%)
12
(21%)
ChUAlltag
FwUAlltag
4
(5%)
24
(35%)
8
(16%)
13
(20%)
13
(22%)
Punktedifferenz
(Durchschnittspunkt-
zahl des Ausgangs-
tests)
16,7
(30,6)
16,5
(30,3)
15,5
(31,7)
13,4
(29,5)
13,6
(30,0)
Tab. 61: Kreuztabelle mit den Rangwerten der korrelierenden Item-Paare in Bezug zu den Lernmedien und dem Durchgang ohne Medien. Die letzte Zeile gibt die Punktedifferenz zwischen Ausgangstest und Eingangstest wieder (in Klammern sind die Durchschnittspunktzahlen des Ausgangstests aufgeführt). Die mit * gekennzeichneten Likert-skalierten Items wurden zuvor invertiert.
Im Vergleich der Item-Durchschnittswerte der jeweiligen Durchgänge zeigte sich für die Lern-
CD ein durchgängiges positives Ergebnis. Der mit dem Skript ausgestattete Durchgang erzielte
die niedrigsten Werte, welche im Bereich des Durchgangs ohne Medien liegen. Die Durchgänge
mit Film-CD und Skript lagen bezüglich der Fragebogen-Items zwischen Lern-CD und Skript in
etwa gleich auf. Eine Verbindung zu den Punkte-Differenzwerten konnte nicht festgestellt
werden.
Die fehlende Korrelation zwischen der durchschnittlich im Ausgangstest erreichten Punktzahl
bzw. des Lernzuwachses anhand der Punktedifferenz und den Differenzen des Wilcoxon-Tests
legen eine Annahme der Nullhypothese nahe, welche den Zusammenhang zwischen dem
Einstellungswandel zum Lernobjekt und dem Testergebnis ablehnt.
4. Untersuchungsergebnisse
190
4.4 Untersuchung der nachhaltigen Wirkung von Lernmedien auf die
Behaltensleistung der Lernenden im Lehrfach Chemie.
4.4.1 Tritt durch den Unterricht ein längerfristiges Behalten ein?
Die Nachhaltigkeit des schulischen naturwissenschaftlichen Unterrichts muss, unter
Zugrundelegung der Ergebnisse von Hesse und Lumer als gering eingeschätzt werden. Im
Verlauf der Arbeit sollte untersucht werden, ob durch das Lehrfach Chemie ein langfristiger
Zuwachs des chemischen Grundlagenwissens erreicht werden kann. Als Nullhypothese wird die
Annahme formuliert, dass der Wissensstand unabhängig von den zur Verfügung stehenden
Lernunterlagen nach sieben Monaten wieder auf das Niveau vor dem Chemieunterricht
gesunken ist. In diesem Zusammenhang wurde untersucht, ob die unterschiedlichen im
Grundlehrgang ausgegebenen Lernunterlagen einen Einfluss auf die Behaltensleistung der
Lernenden ausüben.
Zur Erfassung des Wissensstandes wurde den Teilnehmern des Abschlusslehrgangs der
Chemie-Test aus dem Grundlehrgang erneut vorgelegt. Der Chemieunterricht lag zum
Zeitpunkt des Follow up-Tests im Durchschnitt ca. sieben Monate zurück. In diesem Zeitraum
wurden den Lehrgangsteilnehmern weitere Chemiekenntnisse u.a. in den Unterrichts-Einheiten
„Brennen und Löschen“ sowie „Gefährliche Stoffe und Güter“ vermittelt bzw. die Kenntnisse des
Chemieunterrichts im Grundlehrgang angewandt.
Die Ergebnisse umfassen drei Durchgänge mit den Lernmedien Skript, Arbeitsheft mit
Versuchen und CD mit Filmsequenzen. Ein Vergleichsdurchgang ohne Lernunterlagen wurde
nicht durchgeführt, da die Lehrgangsteilnehmer die Unterlagen zur Vorbereitung auf
laufbahnrelevante Prüfungen nutzten und dadurch Nachteile in Kauf nehmen müssten.
Für die 132 Teilnehmer am Abschlusslehrgang ergab sich eine durchschnittliche Punktzahl von
34,3 Punkten. Im Vergleich zum Durchschnittswert des Ausgangstests nach dem
Chemieunterricht im Grundlehrgang dieser Probanden (30,4 Punkte) wurde damit sogar eine
Steigerung erzielt. Damit ist die Nullhypothese, welche einen Rückgang der
Durchschnittspunktzahl im Follow up-Test erwartet, widerlegt.
4.4.2 Korreliert der Grad des Behaltens mit einem bestimmten Lernmedium?
In einem weiteren Schritt sollte geprüft werden, ob die erreichte Punktzahl mit dem zur
Verfügung stehenden Lernmedium korreliert. Dazu wurden die Durchschnittswerte der
erreichten Punktzahlen des jeweiligen Mediums miteinander verglichen.
4. Untersuchungsergebnisse
191
Medium Punkte Chemietest
Abschlusslehrgang
Punkte Ausgangstest
Grundlehrgang
Skript Mittelwert 35,5 32,1
n 52 48
Standardabweichung 4,2 3,8
Arbeitsheft Mittelwert 33,0 34,1
n 38 38
Standardabweichung 6,7 4,6
Film-CD Mittelwert 34,1 29,4
n 42 43
Standardabweichung 5,7 6,2
Tab. 62: Vergleich der von den Durchgängen im Grundlehrgang und im Abschlusslehrgang erreichten Punktzahlen
Bei der Berechnung der durchschnittlichen Punktzahlen des Ausgangstests im Grundlehrgang
sind bereits nur Lehrgangsteilnehmer berücksichtigt worden, die den Abschlusslehrgang
durchlaufen hatten (die geringfügige Differenz zwischen Grundlehrgang und Abschlusslehrgang
des Durchgangs mit Skript ergab sich aus einem Überhang des vorherigen Jahrgangs).
Mit Ausnahme der mit dem Arbeitsheft ausgestatteten Lerngruppe konnte die Punktzahl aus
dem Grundlehrgang gesteigert werden. Die Durchschnittspunktzahl der mit dem Arbeitsheft
ausgestatteten Lerngruppe sank dagegen geringfügig. Die Untersuchung einer Signifikanz der
Ergebnisse (Mann-Whitney-Test) lieferte keine Ergebnisse, die eine Ablehnung der Null-
Hypothese „Die unterrichtsbegleitend genutzten Medien haben keinen signifikanten Einfluss auf
das Ergebnis des Follow up-Test zuließen (Skript - Versuch 0.120, Skript - Film-CD 0.125,
Versuch - Film-CD 0.649).
Dagegen zeigte die Betrachtung der Punktedifferenz (Follow up-Test – Ausgangstest) eine
deutliche Tendenz bezüglich der geringeren Punktzahl des Arbeitsheftes.
Aufgrund des mit dem Arbeitsheft erzielten abweichenden Ergebnisses wurden die Ergebnisse
der mit Versuchen verbundenen Items gesondert mit den anderen Lernmedien verglichen.
4. Untersuchungsergebnisse
192
Vergleich der Ergebnisse
der Test-Items (Anzahl
der richtige Antworten in
%)
Follow up-Test
Durchgang mit
Arbeitsheft/Ver-
suchen
Follow up-Test Durch-
schnittliche Anzahl
richtiger Antworten
Skript und Film-CD
Durchgang mit
Arbeitsheft/ Versuch-
en Ausgangstest
Grundlehrgang
Trennen von Gemischen 78,9% 80,9% 83,7%
Katalysatorwirkung 92,1% 92,5% 83,7%
Indikatorpapier 86,8% 96,8% 87,8%
Säure/Base 63,2% 83,0% 85,7%
Neutralisation 86,8% 81,9% 87,8%
Verbrennen von PVC 92,1% 96,4% 85,7%
Summe der Prozentsätze
richtiger Antworten 83,3% 88,6% 85,7%
Tab. 63: Vergleich der von den verschiedenen Durchgängen erzielten Prozentzahlen richtiger Antworten für die im Arbeitsheft durch Versuche abgebildeten Test-Items
Der Vergleich der Prozentwerte richtiger Antworten von Items, welche mit Schülerversuchen
hinterlegt waren, zeigte ein schlechteres Abschneiden des Durchgangs mit Arbeitsheft (mit
Ausnahme der Ergebnisse für die Items „Neutralisation“). Allerdings sind die Unterschiede nur
gering. Die Betrachtung der Differenzen anhand des Mann-Whitney-Tests, welche nur für das
Item Säure/Base ein signifikantes Ergebnis zeigte (Arbeitsheft/Versuch – Skript 0,011,
Arbeitsheft/Versuch – Film-CD 0,046), unterstreicht diese Vermutung.
Die Punktedifferenzen zwischen Follow up-Test und Ausgangstest zeigte einen deutlichen
Unterschied zwischen dem Arbeitsheft und dem Skript bzw. der Lern-CD. Der direkte Vergleich
der Test-Items, zu denen das Arbeitsheft Versuche vorsieht, lieferte jedoch nur einen geringen
Unterschied bezüglich der Wirksamkeit der Lernmedien. Die Ergebnisse lassen die Ablehnung
der Nullhypothese, welche einen signifikanten Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Medien
auf das Ergebnis des Follow up-Tests verneint, nicht zu.
4.4.3 Korreliert die durchschnittliche Punktzahl mit der Häufigkeit der Mediennutzung
bzw. der „Einstellung zur Notwendigkeit chemischer Kenntnisse?
Der Zusammenhang zwischen der Häufigkeit der Mediennutzung, den zur Verfügung
stehenden Lernmedien und der im Follow up-Test erreichten Punktzahl wurde mittels Kendall-
Tau-b geprüft.
4. Untersuchungsergebnisse
193
Item
ALUnterlWieoft
Medium Benötigt für
Ausbildung
Wissen Anwendbar PunkteAL
Korrelationskoeffizient 0,259 0,449 0,305 -0,179
Sig.(2-seitig) 0,001 0,000 0,000 0,008
Tab. 64: Korrelation zwischen der Häufigkeit der Mediennutzung und den im Ausgangstest erreichten Ergebnissen sowie mit den zur Verfügung stehenden Lernmedien (n=132)
Das Ergebnis der Untersuchung nach Kendall-Tau-b zeigte neben der signifikanten Korrelation
mit der erreichten Punktzahl und den daraus errechneten Noten auch eine Korrelation zu den
eingesetzten Medien und den Items, die die Nutzbarkeit des im Chemieunterricht des
Grundlehrgangs gewonnenen Wissens abfragen.
Im nächsten Schritt wurde der direkte Zusammenhang zwischen dem Antwortverhalten des
Items „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des Grundlehrgangs genutzt?“
und der von der Antwortgruppe durchschnittlich erreichten Punktzahl betrachtet.
Nutzung Lern-
unterlagen n
Mittelwert der Punkte
im Follow up-Test Standardabweichung Standardfehler
häufig 13 37,9 1,6 0,4
selten 54 34,7 5,4 0,7
sehr selten 29 34,3 4,9 0,9
nie 22 31,7 6,8 1,4
Gesamt 118 34,4 5,5 0,5
Tab. 65: Auftragung der im Chemietest während des Abschlusslehrgangs erreichten Punktzahl gegen die Häufigkeit der Mediennutzung
Die graphische Auftragung der Mittelwerte der Punktzahlen gegen die Häufigkeit der
Mediennutzung zeigt eine deutliche Tendenz, die sich allerdings nur bedingt im Signifikanztest
widerspiegelt (häufig – selten 0,019, selten – sehr selten 0.484, sehr selten – nie 0.146).
4. Untersuchungsergebnisse
194
Abb. 39: Die Auftragung der im Follow up-Test durchschnittlich erreichten Punktzahlen gegen die Häufigkeit der Mediennutzung (Item „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des Grundlehrgangs genutzt?“) zeigt einen graphischen Zusammenhang zwischen den beiden Items.
Medium n Mittelwert Standardabweichung
Skript 52 2,52 1,11
Versuch 38 3,95 1,23
Film-CD 42 3,12 1,53
Insgesamt 132 3,12 1,41
Tab. 66: Auftragung der Häufigkeit der Mediennutzung gegen die in den Durchgängen verfügbaren Lernmedien
Die Ergebnisse lagen signifikant vor (Skript – Arbeitsheft/Versuch 0,000, Skript – Film-CD
0,002, Arbeitsheft/Versuch – Film-CD 0,006).
Das Item „Haben Sie in Ihrer Feuerwehr-Ausbildung Kenntnisse der Chemie benötigt?“ lieferte
ebenfalls eine signifikante Korrelation mit den Test-Ergebnissen im Abschlusslehrgang.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 Häufig selten sehr selten nie (n=13) (n=54) (n=29) (n=22)
4. Untersuchungsergebnisse
195
Item ALBenötigt für
Ausbildung
Medium AL Unterlagen
Wieoft
Wissen
Anwendbar
PunkteAL
Korrelationskoeffizient -0,001 0,449 0,463 -0,241
Sig.(2-seitig) 0,988 0,000 0,000 0,000
Tab. 67: Korrelation des Items „ALBenötigt für Ausbildung“ mit den genutzten Lernmedien, Häufigkeit der Mediennutzung, Anwendbarkeit des Wissens und erreichte Punktzahl (n=132)
Der Auftragung der Antwortgruppen des Items „Haben Sie in Ihrer Feuerwehr-Ausbildung
Kenntnisse der Chemie benötigt?“ gegen die von ihnen erreichte Durchschnittspunktzahl zeigte
einen Zusammenhang, der allerdings im Mann-Whitney-Test nicht durchgängig signifikant
auftritt (häufig – selten 0.072, selten – sehr selten 0,598, sehr selten – nie 0.001).
Wissen
anwendbar n
Mittelwert der Punkte
im Follow up-Test Standardabweichung Standardfehler
häufig 16 36,6 4,5 1,1
selten 39 35,9 2,7 0,4
sehr selten 41 34,7 5,5 0,8
nie 21 29,2 7,1 1,5
Gesamt 117 34,4 5,5 0,51
Tab. 68: Auftragung der im Chemietest während des Abschlusslehrgangs erreichten Punktzahl gegen das Item „ALBenötigt für Ausbildung“
Medium n Mittelwert Standardabweichung
Skript 52 3,1 1,5
Versuch 38 3,6 1,2
Film-CD 42 2,9 1,52
Insgesamt 132 3,2 1,5
Tab. 69: Auftragung des Items „ALBenötigt für Ausbildung“ gegen die in den Durchgängen verfügbaren Lernmedien
Das gleiche trifft auf die Auftragung der genutzten Medien gegen die Durchschnittswerte dieses
Items zu. Wie bereits für das Item „Wie oft haben Sie die Chemie-Lernunterlagen seit Ende des
Grundlehrgangs genutzt?“ trat auch hier eine Tendenz auf, die sich mit der durchschnittlich
erreichten Punktzahl deckt, jedoch nach Mann–Whitney nur gegenüber dem Durchgang mit
Das Item „War das im Grundlehrgang vermittelte Wissen dafür anwendbar?“ zeigte dagegen
nur eine geringe Korrelation zu den genutzten Medien und der Punktzahl im Follow up-Test.
Der Auftragung der durchschnittlich erreichten Item-Werte gegen die Punktzahl des Follow up-
Tests erbrachte bezüglich der Lerngruppen für den Mann-Whitney-Test keine signifikanten
Ergebnisse (eher – teils 0.517, teils- eher nicht 0.079, eher nicht – überhaupt nicht 0.370).
Item ALWissen
anwendbar Medium
AL Unterlagen
Wieoft
Wissen
Anwendbar PunkteAL
Korrelationskoeffizient -0,037 0,305 0,463 -0,094
Sig.(2-seitig) 0,623 0,000 0,000 0,160
Tab. 70: Korrelation des Items „ALWissen anwendbar“ mit den genutzten Lernmedien, Häufigkeit der Mediennutzung, Anwendbarkeit des Wissens und erreichte Punktzahl
Die Nullhypothese „Die Häufigkeit der Mediennutzung und den Einstellungen zu den
erworbenen Kenntnissen ist unabhängig von den genutzten Medien“ kann teilweise abgelehnt
werden. So korreliert die Häufigkeit der Mediennutzung signifikant mit der verfügbaren
Lernunterlage. Bezüglich der Nutzbarkeit von Chemiekenntnissen im weiteren Lehrgang zeigte
das Arbeitsheft gegenüber den Lernunterlagen Skript und Lern-CD signifikant geringere Werte.
Zwischen diesen beiden Lernmedien konnte dagegen keine eindeutige Differenz erkannt
werden, die eine durchgängige Ablehnung der Nullhypothese gestattet hätte.
4.5 Untersuchung des Einflusses von unterrichtsbegleitend genutzten Lernunterlagen
im Bereich der Hochschul-Ausbildung
Die Daten wurden im Wintersemester 2009/2010 im Arbeitsbereich Chemie der Pädagogischen
Hochschule Weingarten unter den Teilnehmern an der Vorlesung „Einführung in die Allgemeine
und Anorganische Chemie“ der Abteilung für Chemie und Didaktik der Chemie der PH
Weingarten erhoben. In der Untersuchung wurden 27 Probanden berücksichtigt, die sowohl am
Eingangstest, als auch am Ausgangstest teilnahmen.
4.5.1 Einfluss des Vorwissens auf das Testergebnis an der PH Weingarten
Die für die Probandengruppe des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs widerlegte
Nullhypothese „Lebensalter und Vorbildung besitzen keinen Einfluss auf den nach dem
Unterricht ermittelten Lernzuwachs“ wird bezüglich der Vorbildung auch auf die
Probandengruppe der PH Weingarten angewendet.
Zur Prüfung des Einflusses der Vorbildung auf den Eingangstest wurde der schulische
Abschluss im Fach Chemie gegen die im Eingangstest erreichte Punktzahl aufgetragen.
4. Untersuchungsergebnisse
197
Vorbildung n Durchschnittspunkt-
zahl Eingangstest
Durchschnittspunkt-
zahl Ausgangstest
Durchschnitts-
Punktedifferenz
Abwahl Chemie 8 47,9 72,1 24,2
Grundkurs Chemie 10 55,2 75,0 19,8
Leistungskurs Chemie 9 68,4 80,5 12,1
Insgesamt 27 57,4 76,0 18,6
Vergleichsgruppe 45 52,8 82,8 25
Tab. 71: Vergleich der im Eingangstest von den Probandengruppen mit unterschiedlicher Vorbildung erzielten Durchschnittspunktzahlen (100 Punktetest). Als Vergleichsgruppe dienen die Teilnehmer des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs mit über die Sekundarstufe I hinausgehenden Chemiekenntnissen (die Punktzahlen der Vergleichsgruppe wurden aus dem im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang genutzten 40 Punktetest errechnet).
Wie bereits bei der Untersuchung des Einflusses der Vorbildung im Feuerwehrtechnischen
Grundlehrgang zeigte sich auch hier eine eindeutige Tendenz, dass Personen mit höherer
Vorbildung auch eine durchschnittlich höhere Punktzahl im Eingangstest erreichen. Allerdings
liegen die Ergebnisse nicht signifikant vor (Studenten ohne Chemie in der Oberstufe (Abwahl) –
Teilnehmer am Grundkurs 0,573, Teilnehmer am Grundkurs – Teilnehmer am Leistungskurs
0,182).
Abb. 40: Auftragung der Mittelwerte der im Eingangstest erreichten Punktzahlen gegen die schulischen Vorkenntnisse
47,9
55,2
68,4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 Chemiekenntnisse Chemie- Chemie- Sek I Grundkurs Sek II Leistungskurs Sek II (n=8) (n=10) (n=9)
4. Untersuchungsergebnisse
198
In diesem Zusammenhang wurden auch die nach der Einführungsveranstaltung erhobenen
Test-Ergebnisse mit den Items des Fragebogens vor dem Unterricht verglichen. Wie bereits in
Stetten a.k.M. trat auch in diesem Fall eine höhere Punktzahl für Teilnehmer mit erweiterten
Kenntnissen auf, die in Zusammenhang mit der Vorbildung zu stehen scheint. Die Spannweite
der Durchschnittspunktzahlen war aber deutlich zusammengerückt. Allerdings ließ der Mann-
Whitney-Test auch hier keine signifikante Unterscheidung der Probanden mit unterschiedlichem
Bildungshintergrund zu (Studenten ohne Chemie in der Oberstufe (Abwahl) – Teilnehmer am
Grundkurs 0, 762, Teilnehmer am Grundkurs – Teilnehmer am Leistungskurs 0,549).
Der Vergleich mit den Ergebnissen der Feuerwehrausbildung zeigte für Teilnehmer mit
Die Ergebnisse bezüglich der Auswahl von Lernmedien anhand der Cluster-Bildung unter
Nutzung von Items der Einstellung zum Lerngegenstand sollten einer weiteren Untersuchung
unterzogen werden. Von Interesse ist besonders die Übertragbarkeit auf andere
Lernsettings. Das Ziel liegt darin, ein Instrumentarium zu entwickeln, das die Auswahl eines
für den jeweiligen Lerntyp optimalen Lernmediums gestattet und eine Variabilität aufweist,
welche die Anwendung auf eine größere Bandbreite von Unterrichtssituationen erlaubt.
Die Ergebnisse der Untersuchung des Lernprogramms Chemie an der PH Weingarten
können aufgrund der geringen Probandenzahl nur orientierend gewertet werden. Als
Lösungsmöglichkeit bietet sich die Ausweitung der Untersuchung auf die Teilnehmer eines
gesamten Semesters an, welchem das MOODLE-basierte Lernprogramm im internen Netz
der PH Weingarten zur Verfügung steht. Über einen Datenvergleich mit einem
Folgesemester, welchem dann keine Lernplattform zur Verfügung steht, ließe sich der
Einfluss der Lernplattform auf die Lerngruppen ermitteln.
Vor dem Hintergrund des in dieser Arbeit gewonnenen Bildes der chemischen
Grundlagenkenntnisse Erwachsener ist man versucht zu fragen, wie Lehrveranstaltungen
zur Vermittlung naturwissenschaftlichen Wissens in der Berufs- und Erwachsenenbildung
geplant und durchgeführt werden, ohne den Vorwissensstand der potentiellen Teilnehmer zu
kennen.
6. Abstract
217
6. Abstract
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Prüfung des Einflusses von unterrichtsbegleitend
genutzten Medien auf das Lernen Erwachsener. Dazu wurden bei konstanten
Rahmenbedingungen verschiedenen Probandengruppen unterschiedliche Lernmedien mit
identischem Inhalt zur Verfügung gestellt. Als Lernunterlagen kamen ein Lernskript, eine
Lern-CD, ein Arbeitsheft mit Schülerversuchen und eine CD mit Filmsequenzen zur
Anwendung. Die Ergebnisse wurden zwischen den Gruppen und mit einer Vergleichsgruppe
ohne Lernmedien verglichen.
Parallel erfolgte der Einsatz eines Chemie-Online-Lernprogramms über die Lern-Plattform
MOODLE im Rahmen des ersten Semesters für Chemielehrerinnen bzw. Chemielehrer an
der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Lerninhalte und Testinventar waren
weitestgehend identisch mit den im feuerwehrtechnischen Grundlehrgang eingesetzten
Unterlagen.
Das Untersuchungsdesign folgte dem Aufbau einer Longitudinalstudie. Die Erfassung der
Veränderungen des Wissensstandes erfolgte mit jeweils identischen Testbögen vor und
nach dem achtstündigen Unterrichtsblock „Chemie“, der Follow up-Test zur Erfassung des
langfristig verfügbaren Wissens fand zehn Monate nach dem Chemieunterricht statt. Neben
dem aktuellen Wissensstand wurden Aspekte der Einstellung gegenüber dem
Unterrichtsgegenstand mittels Fragebögen vor und nach dem Unterrichtsblock Chemie
erfasst.
Der positive Effekt von unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien auf das Lernen konnte
für den Wissenszuwachs nachgewiesen werden. Die verschiedentlich postulierten
differierenden Medieneinflüsse auf das Lernen von Erwachsenen unterschiedlicher
Altersklassen und Vorbildung ließen sich nur teilweise bestätigen. Im Gegensatz zu der in
der Literatur vertretenen These zeigte sich, dass auch ältere Probanden erfolgreich mit
elektronischen Medien lernten und mit diesen durchschnittlich sogar bessere Ergebnisse als
jüngere Lernende erzielten. Auch bezüglich der Medien Skript und Schülerversuch konnte
die Gruppe der lebensälteren Lernenden durchschnittlich bessere Punktzahlen erreichen, als
die jüngeren Teilnehmer. Die Effekte der unterschiedlichen Lernmedien traten allerdings
nicht durchgängig signifikant auf.
Die Probanden, welche im Rahmen der Untersuchung an der Pädagogischen Hochschule
Weingarten das Lernprogramm MOODLE nutzten, erzielten ein leicht überdurchschnittliches
Ergebnis bezogen auf die Punktzahlen im Ausgangstest. Aufgrund der geringen
Probandenzahl kann diese aber nur tendenziell gewertet werden.
Um gezielt Lehrgangsteilnehmer mit Lernmedien unterstützen zu können, wurde unter
Nutzung von Items des Eingangsfragebogens versucht, mittels Cluster-Analyse Teilnehmer-
6. Abstract
218
Gruppen zu identifizieren, die mit spezifischen unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien
einen überdurchschnittlichen Lernzuwachs erreichten. Dabei gelang es, drei Cluster zu
bilden, die jeweils mit den Medien Skript, Lern-CD und Arbeitsheft/Schülerversuch einen
überdurchschnittlichen Lernzuwachs erzielen konnten. Damit scheint eine gezielte Förderung
durch die Bereitstellung entsprechender Medien möglich.
Ein Einfluss der unterrichtsbegleitenden Lernmedien auf die Einstellung zum Unterricht bzw.
zu den Unterrichtsinhalten konnte nicht nachgewiesen werden. Allerdings zeigten die mit
Lernmedien ausgestatteten Gruppen ein positives Ergebnis hinsichtlich des Strukturierens
und Einordnens des Lernstoffs in das bestehende Wissenskonstrukt.
Im Rahmen des Follow up-Tests zeigten die mit Skript und Lern-CD ausgestatteten
Probanden eine leicht verbesserte Durchschnittspunktzahl gegenüber dem Ausgangstest.
Dagegen erreichte die Gruppe, welche während des feuerwehrtechnischen Grundlehrgangs
die Schülerversuche durchführte, sowohl im Vergleich zum Ausgangstest als auch im
Vergleich mit den Medien Skript und Lern-CD im Follow up-Test eine niedrigere
Durchschnittspunktzahl. Damit erscheint der Schülerversuch für den Wissenserwerb von
Vorteil, erreicht aber nicht den Wiederholungseffekt, den Lernskript und elektronische
Speichermedien aufweisen.
Ausblickend auf weiterführende Arbeiten ist von Interesse, ob die Ergebnisse auch auf
andere Bereiche der Erwachsenenbildung übertragbar sind. Insbesondere die Clusterbildung
mit dem Ziel einer optimierten Medienauswahl sollte auf eine Nutzbarkeit für andere
Lerngruppen bzw. Lernsituationen getestet werden.
7. Literatur
219
7. Literatur
Kapitel 1 Einleitung
Rolf Arnoldt, Weiterbildung und Beruf, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung, Wiesbaden, 2005, S. 246
Peter Faulstich, Weiterbildung und Technik, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 257
Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 15
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 99 ff.
Frank Hornig, Die Maus für Erwachsene, DER SPIEGEL, 13/2003
Harald Bierbaum, Untersuchung zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 43 f.
Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 12
Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzog, Handbuch Medienpädagogik, Band 2, Stuttgart, 2004, S. 21 ff.
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83
Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.114 f.
Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 19 ff.
Kapitel 2 Theoretischer Hintergrund
Arnim Kaiser, Die Projekte Variation von Lernumgebungen und Lernerfolg und Lernerfolgskontrolle in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 18 f.
Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22
Nicole Becker, Gerhard Roth, Hirnforschung und Didaktik, in: EB 50 (2004), Heft 3, S. 106 ff.
Manfred Spitzer, Gehirnforschung und lebenslanges Lernen, in: Maike Franzen (Hrsg.), Die Zukunft von eLearning, Solothurn, 2004, S. 75 f.
Martin Thome, Die Fähigkeit zur Fähigkeit, in: EB 3/2004, S. 116 u. S. 119
F. Halisch, J. Butzkamm und N. Posse, Selbstbekräftigung, Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie, 1976 (8), S. 145 ff., nach: Walter Edelmann, Lernpsychologie, 3. Aufl., Weinheim, 1993, S. 131 f.
Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 24
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 56
Jürg Aeppli, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden in einem Blended-Learning-Arrangement, Dissertation, Zürich, 2005, S. 34
Gabi Reinmann-Rothmeier, Heinz Mandl, Forschungsbericht Nr. 60, Ludwig-Maximilians- Universität, Lehrstuhl für Pädagogische Psychologie und Empirische Pädagogik, München, 1999, S. 9
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 57
Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 24 f.
Eckhard Klieme, Empirische Unterrichtsforschung: aktuelle Entwicklungen, theoretische Grundlagen und fachspezifische Befunde, in: Zeitschrift für Pädagogik, 52, 2006 (6), S. 765 f.
Thomas Hallmayer, Realität statt Konstruktion?, in: EB 3/2002, S.133 ff.
Dieter Lenzen, Orientierung Erziehungswissenschaft, Reinbek, 1999, zitiert nach: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 156
Klaus-Peter Hufer, Konstruktivismus in der Kritik, in: EB, 1/2001, S. 5
Gerd Macke, Gerald A. Straka, Beiträge der Didaktik zum Erwerb von Expertise, in: Personalführung, 42 (2009), Heft 3, S. 25
Sonja Bieg, Waldemar Mittag, Die Bedeutung von Unterrichtsmerkmalen und Unterrichtsemotionen für die selbstbestimmte Lernmotivation, in: Empirische Pädagogik, 23 (2) 2009, S. 121 ff.
Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 20 f.
Bernhard Schlag, a.a.O., S. 54 ff.
Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 42
Hermann Giesecke, Methodik des politischen Unterrichts, München, 1973, S. 45
Thorsten Schulze, Lehrgangsarbeit, Führungsakademie der Bundeswehr, Hamburg, 2002, S. 41
Franz E. Weinert, zitiert nach: Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 42
Erhard Meueler, Didaktik der Erwachsenenbildung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung, Wiesbaden, 2005, S. 686
7. Literatur
221
Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 42
Stephan Dietrich, Elisabeth Fuchs-Brüninghoff, Selbstgesteuertes Lernen – auf dem Weg zu einer neuen Lernkultur, DIE-Materialien, Band 18, Frankfurt, 1999, S. 14 ff.
Titus Guldimann, Eigenständiger Lernen, Bern, 1996, S. 35
John Erpenbeck, 1997, S. 312, zitiert nach: Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 12
Horst Siebert, a.a.O., S. 12
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Selbstgesteuertes Lernen , Bonn, 1998, S.12
M. Mallwitz-Schütte, Selbstgesteuertes und selbstorganisiertes Lernen in der Weiterbildung älterer Erwachsener, Bielefeld, 2000, S. 37, zitiert nach: Hermann J. Forneck, Die große Aspiration 2001, [Online-Dokument] www.die-bonn.de/esprid/dokumente/doc-2001/forneck01_01.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Klaus Konrad, Selbstgesteuertes Lernen – Profile und Lernwirksamkeit, in Unterrichtswissenschaft, 37, 2009 (1), S. 61
Kommission der Europäischen Gemeinschaft, Memorandum über lebenslanges Lernen, Brüssel, 2000, S. 16
Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 5
Ulrich Schiefele und Inge Schreyer, Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, (8) 1994, 1, S. 1 ff., zitiert nach: Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 5
Klaus Konrad, a.a.O., S. 71 ff.
Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 169
Gesetz zur Förderung der Erwachsenenbildung des Freistaat Bayern, Art. 1 Begriff und Aufgaben der Erwachsenenbildung
Horst Siebert, a.a.O., S. 15, S. 49
Peter Faulstich, Weiterbildung und Technik, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 257
Jürgen Dollmann, Schlüssel zur Zukunft, in: Erwachsenenbildung, 53 2007 (3), S. 148
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berichtssystem Weiterbildung, Bonn, 2006, S. IV
Volker Bank, Ausbildung im Bildungs-Aus?, in Empirische Pädagogik, 23 (1) 2009, S. 98 f.
Klaus Ahlheim, Mehr als Qualifikation, in: Erwachsenenbildung, (47) 2001, Heft 1, S. 185
Richard Gris (Pseudonym), Weiterbildung – bringt nichts, in: Psychologie heute, September 2008, S. 76 ff.
Nuissl von Rein, zitiert in: Johannes Schillo, Weiterbildung ist kein Luxus, in EB 3/2008, S. 143
Horst Siebert, Seminarplanung und Organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.711
Bernhard Schlag, a.a.O., S. 47 ff.
Horst Siebert, a.a.O., S. 22 ff.
Hermann Jung, Grundlagen der Militärpädagogik, Frankfurt/M, 1994, S.106
Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 37 ff.
Siebert, a.a.O., S. 22
Peter Faulstich, Lernen braucht Support, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-2002/faulstich02 01.pdf, S. 13 (letzter Zugriff: 02.10.2010)
André Büssing, Lernen mit neuen Medien in Organisationen, in: EB 1/1999, S. 19 f.
Erhard Meuler, Didaktik der Erwachsenenbildung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 679
Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 714
Horst Siebert, a.a.O., S. 13
Erhard Schulz, Dienstleistung oder Selbstbedienung?, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 134
Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 21
Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 713 f.
Peter Faulstich, Christine Zeuner, a.a.O., S. 151
OECD, Motivating Students for Livelong Learning, Paris, 2000, S. 39
Ludger Deitmer, Peter Gerds, Ist die Berufsschule reformierbar?, in: Personalführung, 7/2004, S. 38 f.
Ludger Deitmer, Zur Präzisierung der Modellversuchsziele im BLK-Programm „Neue Lernkonzepte in der dualen Berufsausbildung“, in: Angelika Busse, Karin Przygodda (Hrsg.), Curriculums-Entwicklung – Teamentwicklung – Schulentwicklung, Bielefeld, 2002, S. 6
Peter Faulstich, Lernen braucht Support, a.a.O., S. 13
John Erpenbeck, Kompetenzentwicklung und Lernkultur im Bild moderner Selbstorganisationstheorien, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 86
Helmut Felix Friedrich, Heinz Mandl, Analyse und Förderung selbstgesteuerten Lernens; aus: Franz Weinert/Heinz Mandl (Hrsg.): Psychologie der Erwachsenenbildung (Enzyklopädie der Erwachsenenbildung, Serie I: Pädagogische Psychologie, Band 4, Göttingen, 1997, S. 260 f.
Knowles, Self-directed Learning, Chicago, 1975; zitiert nach: Peter Faulstich, Lernen braucht Support, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-2002/faulstich02 01.pdf, S. 3 (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Eckhard Klieme, Empirische Unterrichtsforschung: aktuelle Entwicklungen, theoretische Grundlagen und fachspezifische Befunde, in: Zeitschrift für Pädagogik, 52, 2006 (6), S. 766
Horst Siebert, 1978, Allgemeine Didaktik der Erwachsenenbildung, in: REPORT Literatur- und Forschungsreport Weiterbildung, 1/1978, S. 5, [Online-Dokument] www.die-bonn.de/doks/siebert7801.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 706 ff.
Friedrich W. Kron, Grundwissen Didaktik, 4. Aufl., München 2004, S. 32 nach: Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 44 f.
Franz Deutering, Selbstgesteuertes Lernen, Göttingen, 1995, S. 22
H.-Hugo Kremer, Andrea Zoyke, Individuelle Förderung von Kompetenzen – Curriculare und didaktisch-methodische Optionen, in: Erziehungswissenschaften und Beruf 2/2009, S.164 ff.
Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 103 f.
Frederik Vester, Denken, Lernen, Vergessen, 25. Aufl., München, 1998, S. 49 ff.
Maike Looß, Lerntypen?, in: Die Deutsche Schule, 93 (2001) 2, S. 199 f.
Horst Siebert, Seminarplanung und Organisation, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S.710
Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S.36
Brigitte Stiller-Lorenz, Alexander Krause, Lernen im Internet – keine Frage der richtigen Technologie, eine Frage des richtigen Typs, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 56
Klaus Konrad, Selbstgesteuertes Lernen – Profile und Lernwirksamkeit, in Unterrichtswissenschaft, (37) 2009, Heft 1, S. 56 f.
Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, Forschungsbericht der Universität der Bundeswehr, München, 2006, S. 14 ff.
Jochen Kade, Dieter Nittel, Wolfgang Seitter, Einführung in die Erwachsenenbildung / Weiterbildung, 2. Aufl., Stuttgart, 2007, S. 102
Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 112
Klaus Konrad, a.a.O., S. 71 ff.
Ulrike Creß, Lernorientierungen, Lernstile, Lerntypen und kognitive Stile, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 375
Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50
Detlef Urhahne, Kerstin Kremer, Jürgen Mayer, Welches Verständnis haben Jugendliche von der Natur der Naturwissenschaften, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg. 2008, Heft 1, S. 72
Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38 f.
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 106 f.
Silvia Schmidt, Mirjam Steffensky, Ilka Parchim, Alltagsvorstellungen und chemische Erklärungskonzepte, in Chemie in unserer Zeit, 39, 2005, S. 274 ff.
Armin Kremer, Lutz Stäudel, Das Scheitern des naturwissenschaftlichen Unterrichts, 1993, zitiert nach: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 42 f.
Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, Die Bedeutung informeller Lernumgebungen für die naturwissenschaftliche Grundbildung Erwachsener, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg., 2008, Heft 2, S. 99
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 186
Hans Joachim Bader, a.a.O., S. 49
Manfred Hesse, Jutta Lumer, a.a.O., 9 (2000), S. 38
Harald Bierbaum, a.a.O., S. 43 f.
Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, EB und die Popularisierung der Wissenschaft, Bielefeld, 2004, S. 200
Harald Bierbaum, a.a.O., S. 65
Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, a.a.O., S. 101 f.
Harald Bierbaum, Wissenschaftsverständigkeit als Konzept Allgemeiner Weiterbildung: Prinzipien kritischen Verstehens der Naturwissenschaften, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 76
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Delphi-Befragung 1996/1998, München, 1998, S. 51 ff.
Nolda, Vom Verschwinden der Wissenschaft in der Erwachsenenbildung, in: Zeitschrift für Pädagogik 47, H. 1, 2001, S.103 ff.
Matthias Stadler, Schattendasein – Mathematik, Naturwissenschaften, Technik in der organisierten Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, EB und die Popularisierung der Wissenschaft, Bielefeld, 2004, S. 51 f.
Matthias Stadler, Im Rampenlicht – Offene freizeit- und erlebnisorientierte Lernumgebungen für Wissenschaft im Überblick, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler (Hrsg.), a.a.O., S. 55 ff.
Klaus Körber, „Hands On!“ – Wissenschaft zum Anfassen im Science Center, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 171 f.
7. Literatur
225
Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 196 f.
Harald Bierbaum, a.a.O., S. 70
Josef Schrader, a.a.O., S. 214 f.
Hans-Dieter Barke, Günther Harsch, Chemiedidaktik Heute, Heidelberg, 2001, S. 66
Harald Bierbaum, Untersuchungen zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, a.a.O., S. 46
Wikipedia, Organon-Modell nach Bühler, 1965, [Online-Dokument], http://de.wikipedia.org/wiki/Organon-Modell (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Wolfgang Sander, Theorie der politischen Bildung, in: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 30
Arnim Kaiser, Die Projekte Variation von Lernumgebungen und Lernerfolg und Lernerfolgskontrolle in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 21
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 383
Ingo Langosch, Weiterbildung, Stuttgart, 1993, S. 147 f.
Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzig, Handbuch Medienpädagogik, Band 2, Stuttgart, 2004, S. 32
Ben Bachmair, Analyse und Planungsmodell zur Medienverwendung, in: Die deutsche Schule, 68, (3) 1976, S. 205
Gerhard Tulodziecki, Medien in Erziehung und Bildung, 3. Aufl., Bad Heilbrunn, 1997, S. 39
Michael Henninger, Heinz Mandl, Zuhören – verstehen - miteinander reden, Bern, 2003, S. 58
Haymo Mitschian, Lernsoftware, München, 2004, S. 54 ff.
Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 718
Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.), Leben und Lernen für eine lebenswerte Zukunft – die Kraft der Erwachsenenbildung Confintea VI-Bericht Deutschland, Bonn, 2008
Bardo Herzig, Medien machen Schule – Lesarten schulischer Medienbildung, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 10
Rüdiger G. Klimecki, Hermann Laßleben, Markus Thomae, Organisationales Lernen, in: Rüdiger G. Klimecki (Hrsg.), Management Forschung und Praxis Universität Konstanz, Nr. 26, 1999, S. 6 ff.
Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 161
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 384 f.
Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, Abb. S. 44 f.
Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, a.a.O., S. 72 ff
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 53
Gabi Reinmann-Rothmeier, Heinz Mandl, Unterrichten und Lernumgebungen gestalten (Ludwig-Maximilians-Universität Forschungsbericht Nr. 60), München, 1999, S. 9
Cornelia Gräsel, Lernstrategien in Lernumgebungen, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 327
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, a.a.O., S. 55 ff.
Cornelia Gräsel, a.a.O., S. 328
Hans Dietmar Jäger, Nachhaltiger, kooperativer Einsatz spezifischer Medien in der Erwachsenenbildung, München, 2004, S. 1 (www.mendeley.com/research/ nachhaltiger-kooperativer-einsatz-spezifischer-medien-in-der-erwachsenenbildung, Zugriff 10.06.2010)
Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 144 f.
Jochen Kuhn, Andreas Müller, MAI-Ansatz im Physikunterricht, in: Empirische Pädagogik, 19, 2005 (3), S. 282 ff.
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, a.a.O., S. 60,
Cornelia Gräsel, a.a.O., S. 329 f.
Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, S. 174f.
Zimmer, 2005, S. 36, zitiert nach Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83
Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 121
Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 227
Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 168
Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.729 f.; ebenso Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.124
Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S. 118 ff.
Ulrich Schiefele, Lilian Streblow, Motivation aktivieren, in: Heinz Mandl, Helmut Felix Friedrich, Handbuch Lernstrategien, Göttingen, 2006, S. 242
7. Literatur
227
Universitätsverbund Multimedia NRW, Lehr- und Lernsoftware für die Lehrerausbildung [Online-Dokument] http://miteb.ifs-dortmund.de/medio/ab21/g-info.htm (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Günter Dörr, Peter Strittmatter, Multimedia aus pädagogischer Sicht, in: Ludwig J. Issing, Paul Klimsa (Hrsg.), Information und Lernen mit Multimedia und Internet, 3. Aufl., Weinheim, 2002, S. 42
Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 88 f.
Ruth Kaiser, Informelles Lernen – Informelle Lerner, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 93
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 83
Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.114 f.
Janina A. Bindernagel, Ingo Eilks, Modelle und Modelldenken im Chemieunterricht und ein Einblick in das Verständnis von erfahrenen Lehrkräften, Chemkon 15, 4/2008, S. 182
Markus Höffer-Mehlmer, Programmplanung –Organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 700
Reinhard Demuth, Bernd Ralle, Ilka Parchmann, Basiskonzepte – eine Herausforderung an den Chemieunterricht, in: Chemkon 2005, 12, Nr.2, S. 55 ff.
Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 252 ff.
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 428
Walter Wagner, Peter Keusch, Medien, in: Peter Pfeifer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader (Hrsg.), Konkrete Fachdidaktik Chemie, München, 2002
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 397 ff.
Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 257
Hans-Werner Kuhn, Mit Texten lernen: Textquellen und Textanalyse, in: Wolfgang Sander, Handbuch politische Bildung, Bonn, 2007, S. 510 f.
Maria-Anna Bäuml-Roßnagl, Wissensorientierte Lernzieldimension des Experiments im Unterricht, in: Lernzielorientierter Unterricht, 1, 1981, S. 17 f.
Manuela Weizel, Kerstin Haller, Milena Bandiera, Dörte Hammelev, Panagiotis Koumaras, Hans Niedderer, Albert Paulsen, Karine Robinault, Stefan von Aufschnaiter, Ziele, die Lehrende mit dem Experimentieren in der naturwissenschaftlichen Ausbildung verbinden, in: Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, (1) 4, 1998, S. 39 ff.
Hans-Dieter Barke, Günther Harsch, Chemiedidaktik Heute, Heidelberg, 2001, S. 67 f.
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 336 ff.
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, Fachdidaktik Chemie, 2. Aufl., Köln, 1992, S. 373ff.
Hans Joachim Bader, Heinz Schmidkunz, Das Experiment im Chemieunterricht, in: Peter Pfeiffer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader, Konkrete Fachdidaktik Chemie, 3. Aufl., München, 2002, S. 292 ff.
Heinz Moser, Einführung in die Medienpädagogik, Opladen, 1995, S. 212 f.
Ingo Langosch, a.a.O., S.148
Hans-Jürgen Becker, Wolfgang Glöckner, Fritz Hoffmann, Günther Jüngel, a.a.O., S. 444 f.
Thomas Reglin, Gerhart Hölbing, Computerlernen und Kompetenz, Bielefeld, 2004, S. 12
Back, Bendel, Stoller-Schai, S. 34, zitiert in: Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 95
Sven Claußen, Entwürfe einer personalisierten Lernumgebung, Aachen, 2004, S. 83
Back, Bendel, Stoller-Schai, a.a.O., S. 95
Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 5
Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, Berichtssystem Weiterbildung IX, Berlin, 2006, S. 211 ff.
Dagmar Steiner, Multimedia-Chemieunterricht digitale Medien und Computeranwendungen, in: Peter Pfeiffer, Bernd Lutz, Hans Joachim Bader, Konkrete Fachdidaktik Chemie, 3. Aufl., München, 2002, S. 345 ff.
Gerhardt von der Handt, Medien als Grundlage für eine neue Lernorganisation, DIE, Januar 1999, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/doc-1999/ vonderhandt99_01.htm (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Sabine Seufert, Dieter Euler, a.a.O., S. 13
OECD, Motivating Students for Livelong Learning, Paris, 2000, S. 29
Thomas Lang, Nicht allein das ABC …, PC-Magazin, 2/2002, S. 39
Claudia de Witt, Thomas Czerwionka, Mediendidaktik, Bielefeld, 2007, S. 89
Jürgen Holtkamp, Neue Technologien – Neue Herausforderungen, in: EB 3/2007, S.151
Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 72
Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft, Berichtssystem Weiterbildung IX, Berlin, 2006, S. 214 f.
Andreas Büsch, Megatrends medialer Wissensvermittlung, in: EB 2/2006, S. 80 ff.
Hermann Buschmeyer, Internetbasiertes Lernen im Kontext, in: Rainer Brödel (Hrsg.), Weiterbildung als Netzwerk des Lernens, Bielefeld, 2004, S. 170 f.
Thomas Reglin, Eckart Severing, Konzepte und Bedingungen des Einsatzes von eLearning in der betrieblichen Bildung, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 20
Michael Schneider, Dana Schröder, Ulrich Steimle, Klaus Wienecke, Reorganisationssimulator – Umsetzung betriebsorganisatorischer Lehrinhalte in eine multimediale Plattform, in: FB/IE 52 (2003) 4, S. 161
Ulrich Iberer, Ulrich Müller, E-Learning mit einfachen Mitteln, EB 2/2003 S. 78 ff.
Christoph Schmidt-Taube, Lehrgangsarbeit, LGAN, Hamburg, 2005, S. 15
Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S.22
Andreas Schmal, Melanie Haaser, Anforderungen an Tutoren beim Telelearning, in: EB 1/2001, S. 34 ff.
Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S. 724 ff.
Ludger Deitmer, Peter Gerds, Ist die Berufsschule reformierbar?, in: Personalführung, 7/2004, S. 38 f.
Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 14, S. 18 f.
Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 157
Sabine Seufert, Dieter Euler, a.a.O., S. 19 ff.
Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Selbstgesteuertes Lernen, Bonn, 1998, S. 18 f.
Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg – reale und virtuelle Materialien im Physikunterricht, Bremen, 2007, S. 2
Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.), Berichtssystem Weiterbildung 7, Bonn, 2003, S. 183 ff.
Michael Henninger, Heinz Mandl, Zuhören – verstehen - miteinander reden, Bern, 2003, S. 59
Michael Henninger, Heinz Mandl, a.a.O., S. 59 ff.
Klaus Stiller, Computerpräsentierte und gedruckte Texte, in Empirische Pädagogik, 20 (2) 2006, S. 186 ff.
Michael Henninger, Heinz Mandl, a.a.O., S. 61 f.
Klaus Stiller, a.a.O., S. 196
F. Sander, Verbindung von Theorie und Experiment im physikalischen Praktikum, 2000, zitiert nach: Claus Brell, 2007, S. 5 f.
Sven Claußen, Entwürfe einer personalisierten Lernumgebung, Aachen, 2004, S. 9
Klaus Stiller, a.a.O., S. 190 f.
Michael Brater, Anna Maurus, Über einige Grenzen multimedialen Lernens, in: Berufsbildung in Wissenschaft und Praxis, 26 (1997) 2, S. 36 ff.
7. Literatur
230
Josef Schrader, Frank Berzbach, Empirische Lernforschung in der Erwachsenenbildung / Weiterbildung, Deutsches Institut für Erwachsenenbildung, August 2005, [Online-Dokument], www.die-bonn.de/esprid/dokumente/doc-2005/schrader05_01.pdf (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Horst Siebert, Wie lernen Erwachsene?, in: EB 2/2001, S. 83 ff.
Jens-Volker Ginschel, Neue Formen des Lernens in der Bundeswehr, Koblenz, 2002, S. 57
Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 259
Christiane Heibach, Vom Nutzen und Nachteil der Medientheorie für die Erwachsenenbildung, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/ doc-2001/heibach01_01.htm, S. 9, (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Ulrich Iberer, Ulrich Müller, E-Learning mit einfachen Mitteln, EB 2/2003 S. 78 ff.
Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 218
Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 148 ff.
Haymo Mitschian, Lernsoftware, München, 2004, S. 53
Riccarda Sailer-Burckhardt, et. al., Integrated Learning, Kilchberg, 2002, S. 12
Maren Wolter, Blended Learning, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.) Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 125 ff.
Gabi Reinmann-Rothmeier, Didaktische Innovation durch Blended-Learning, Bern (Huber), 2003, S. 41
Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 16 ff.
Ilona Diesner, Dieter Euler, Sabine Seufert, Bildung im Wandel, in: Personal, Heft 06/2006, S. 8
Brigitte Reetz, Lebenslanges Lernen und Weiterbildung als Organisationskultur, in: Innovative Verwaltung 9/2006, S. 21-24
Sabine Seufert, Dieter Euler, Learning Design: Gestaltung E-Learning-gestützter Lernumgebungen in Hochschulen und Unternehmen, St. Gallen, 2005, S. 7
Frank Böhm, Der Tele-Tutor, Wiesbaden, 2006, S. 74
Harald Simeit, Fernausbildung – E-Learning auch an der AKNZ, in: Bevölkerungsschutz, 3/2009, S. 27 ff.
Frank Böhm, a.a.O., S. 80 f.
Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl, Was lernen wir in Schule und Hochschule: Träges Wissen?, in: Heinz Mandl, Jochen Gerstenberger (Hrsg.), Die Kluft zwischen Wissen und Handeln, Göttingen, 2000, S. 148
Eckart Severing, Anforderung an eine Didaktik des eLearning in der betrieblichen Bildung, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 70 ff.
Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 156
Claudia Speck, Selbständig lernen mit neuen Medien, in: Herbert Loebe, Eckart Severing (Hrsg.), eLearning für die betriebliche Praxis, Bielefeld, 2003, S. 161 f.
Kapitel 3 Methodischer Teil
Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22
Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 37
Michael Göhlich, Jörg Zirfas, Lernen, Stuttgart, 2007, 173 ff.
Franz Deutering, Selbstgesteuertes Lernen, Göttingen, 1995, S. 22
Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 227
Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule?, IDB Münster, 9/2000, S. 27 ff.
Bundesministerium der Verteidigung, „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr (LAP-mftDBwV)“, Bonn, 2002
Bundesministerium der Verteidigung, „Verordnung über die Laufbahn, Ausbildung und Prüfung für den mittleren feuerwehrtechnischen Dienst in der Bundeswehr (LAP-mftDBwV)“, Bonn, 2002
Bundesministerium der Verteidigung, Lehrgangskatalog der Bundeswehr, Bonn, 2009
Bundesministerium der Verteidigung, Zentrale Dienstvorschrift 3/1 „Grundsätze der Ausbildungslehre“, Bonn, 1997, 211-214
Staatsministerium für Unterricht und Kultus, Lehrplan Hauptschule, Jahrgangsstufe 7-9, München, 2004
Thüringisches Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur, Lehrplan für die Regelschule Chemie, 1999 [Online-Dokument] www.thillm.de/thillm/start_serv_lp.html (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, Lehramt an Grund- und Hauptschulen, 2009, (www.kultusportal- bw.de/servlet/PB/show/ 1208761/LA_GHS_2006)
Baden-Württemberg, Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, Lehramt an Realschulen, 2009, [Online-Dokument] www.kultusportal-bw.de/servlet/PB/show/1208764/LA_RSS_ 2006 (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Hans-Christoph Koller, Grundbegriffe, Theorien und Methoden der Erziehungswissenschaft, 3. Auflage, Stuttgart, 2008, S. 190 f.
F. Sander, Verbindung von Theorie und Experiment im physikalischen Praktikum, Bremen, 2000, zitiert nach: Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 5 f.
J. Petri, Lehren und Lernen mit neuen Medien an Gymnasien, 2007, zitiert nach: Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 6
Hans Dietmar Jäger, Nachhaltiger kooperativer Einsatz spezifischer Medien in der Erwachsenenbildung, München 2004, S. 2 f. (www.mendeley.com/research/ nachhaltiger-kooperativer-einsatz-spezifischer-medien-in-der-erwachsenenbildung, Zugriff 10.06.2010)
Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg, Berlin, 2008, S. 101
Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule?, IDB Münster, 9/2000, S. 29 f.
Heinz Muckenfuß, Lernen im sinnstiftenden Kontext, Berlin 1995, zitiert nach: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf, Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld 2007, S. 43
Karl Josef Klauer, Forschungsmethoden der Pädagogischen Psychologie, in: Andreas Krapp, Bernd Weidemann (Hrsg.), Pädagogische Psychologie, 5. Aufl., Weinheim, 2006, S. 78
Matthias Wesseler, Evaluation und Evaluationsforschung, in: Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, 2. Aufl., Wiesbaden, S. 745
Rainer Zech, Qualität in der Weiterbildung, Weinheim 2008, S. 90 ff.
Jürgen Bortz, Nicola Döring, Forschungsmethoden und Evaluation, Berlin, 2. Aufl., 1995, S. 200
Markus Bühner, Einführung in die Test- und Fragebogenkonstruktion, München, 2004
Nathaniel L. Gage, David C. Berliner, Pädagogische Psychologie, 4. Aufl., Weinheim, 1986, S. 705 ff.
Frank Elsner, Statistische Datenanalyse mit SPSS für Windows, Osnabrück, 2009 (www.home.uni-osnabrueck.de/elsner/skripte/SPSS)
Bernhard Baltes-Götz, Statistisches Praktikum mit SPSS 13.0 für Windows, Trier, 2007, S. 142 ff.
Felix Brosius, SPSS für Dummies, Weinheim, 2007, S.269 ff.
Gerhard Tulodziecki, Bardo Herzig, Handbuch Medienpädagogik, Band 1, Stuttgart, 2004, S. 80
Horst Siebert, Seminarplanung und –organisation, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), a.a.O., S. 713 ff.
Arnim Kaiser, Die Bestimmung von Lernertypen, in: A. Kaiser, R. Kaiser, R. Hohmann (Hrsg.), Lerntypen – Lernumgebung – Lernerfolg, Bielefeld, 2007, S. 112
Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38 f.
Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 214 f.
Josef Schrader, Matthias Stadler, Klaus Körber, Die Bedeutung informeller Lernumgebungen für die naturwissenschaftliche Grundbildung Erwachsener, in: Unterrichtswissenschaft, 36. Jg., 2008, Heft 2, S. 99
Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50
Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 22 ff.
Manfred Hesse, Jutta Lumer, Was blieb von der Schule, Institut für Didaktik der Biologie, 9 (2000), S. 38
Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 54 f.
H.-Hugo Kremer, Andrea Zoyke, Individuelle Förderung von Kompetenzen – Curriculare und didaktisch-methodische Optionen, in: Erziehungswissenschaften und Beruf 2/2009, S.164 ff.
Josef Schrader, Didaktische Überlegungen zu einer Popularisierung von Wissenschaft durch Erwachsenenbildung, in: Stephanie Conein, Josef Schrader, Matthias Stadler, a.a.O., S. 196 f.
Klaus Stiller, Computerpräsentierte und gedruckte Texte, in Empirische Pädagogik, 20 (2) 2006, S. 186 ff.
Claus Brell, Lernmedien und Lernerfolg – reale und virtuelle Materialien im Physikunterricht, Bremen, 2007
Christiane Heibach, Vom Nutzen und Nachteil der Medientheorie für die Erwachsenenbildung, [Online-Dokument] www.die-frankfurt.de/esprid/dokumente/ doc-2001/heibach01_01.htm, S. 9 (letzter Zugriff: 02.10.2010)
Karlheinz Rebel, Zur Realisation des selbstgesteuerten Lernens mit schriftlichen Lernmaterialien, in: Günther Dohmen, Weiterbildungsinstitutionen, Medien, Lernumwelten, Bonn, 1999, S. 259
Harald Simeit, Fernausbildung – E-Learning auch an der AKNZ, in: Bevölkerungsschutz, 3/2009, S. 27 ff.
Anja Görn, Selbstgesteuertes Lernen von Studierenden - eine Lernertypologie, München, 2006, S. 11, S. 25
Horst Siebert, Didaktisches Handeln in der Erwachsenenbildung, 4. Aufl., München, 2003, S. 19
Hermann Jung, Grundlagen der Militärpädagogik, Frankfurt/M, 1994, S.106
Peter Faulstich, Christine Zeuner, Erwachsenenbildung, 3. Aufl., München, 2008, S. 37 f.
Harald Bierbaum, Untersuchungen zum Stand naturwissenschaftlicher Bildung, in: Harald Bierbaum, Peter Euler, Bernhard S.T. Wolf (Hrsg.), Naturwissenschaft in der Allgemeinen Weiterbildung, Bielefeld, 2007, S. 43 f.
Hans Joachim Bader, Chemieunterricht interessant gestalten: für das Leben lernen, in: Forschung Frankfurt, 2/2003, S. 50
Karlheinz Rebel, a.a.O., S. 227
Bernhard Schlag, Lernmotivation, 3. Aufl., Wiesbaden, 2009, S. 20 f.
Christel Balli, Edgar Sauter, Medien und Fernunterricht, in Rudolf Tippelt (Hrsg.), Handbuch der Erwachsenenbildung und Weiterbildung, Wiesbaden, 2005, S.729 f.; ebenso: Werner Sacher, Lehr-Lernprozesse mit Medien und originalen Objekten, in: Bardo Herzig (Hrsg.), Medien machen Schule, Bad Heilbrunn, 2001, S.124
Eckart Spägele, Naturwissenschaftliches Vorverständnis und Fertigkeiten von Schulanfängern (Dissertation), Weingarten, 2008, S. 81