Prof. Dr. Bardo Herzig, Universität Paderborn: Wirkungen digitaler Medien im Unterricht

Wirkungen
digitaler Medien
im Unterricht
: Prof. Dr. Bardo Herzig
: Universität Paderborn
:
: Education Innovation Circle
: 30.06./01.07.2013, Berlin

Prof. Dr. Bardo Herzig I Education Innovation Circle 2013 I Berlin I 2 I
Leitfrage
Wie wirksam sind digitale Medien im Unterricht?
Welche Schülergruppen profitieren am meisten?
Einordnung
Digitale Medien im Unterricht - Einflussfaktoren
Digitale Medien im Unterricht - Wirkungsebenen
Digitale Medien im Unterricht – Wer profitiert am meisten?
Konsequenzen und Herausforderungen
Digitale Medien im Unterricht - Metaanalysen

Einordnung
Lernen mit (digitalen) Medien
Lernen über (digitale) Medien
Mediendidaktik
- Verbesserung von Lernergebnissen
- Unterstützung und Verbesserung von
Unterrichtsprozessen
Medienerziehung
- Entwicklung und Förderung von
Medienkompetenz
Tulodziecki/ Herzig/ Grafe (2010)
Herzig (2012)

Interessenslagen (wer fragt warum nach Wirkungen digitaler Medien?)
Wissenschaft
Politik
Wirtschaft
Profession
wiss. Erkenntnisinteresse (lehr-/lerntheoretisch, didaktisch, ...)
bildungspolitisches Entscheidungsinteresse
ökonom. Verwertungsinteresse
Handlungsinteresse (Verbesserung schulischen Lernens, ...)
Akteur Interesse
Einordnung

Digitale Medien im Unterricht
Einflussfaktoren
Lernende
Lehrperson
- Vorwissen
- kognitive Ressourcen
- Werthaltungen
- sozio-kulturelle Bedingungen
- ...
- fachwiss./ fachdidakt./ bildungswiss. Expertise
- mediendidaktische Kompetenz
- Professionsverständnis, Werthaltungen
- ...
3
4
Unterrichts-
prozesse
1 2
Digitale Medien
- Ziele
- Inhalte
- didaktische Struktur
- Sozialformen
- Methoden
- lerntheoret. Implikationen
- ...
- Ziele
- Inhalte
- Darstellungsform
- Ablaufstrukturen/ Interaktivität
- Codierungsarten/ Modalitäten
- Gestaltungstechniken
- lerntheoret. Implikationen
- ...

Wirkungsebenen
Individuum (Lernerfolg)
Prozess (Unterrichtsqualität)
Organisation/ Institution
(Infrastruktur, Personal,
Innovationsklima, ...)

Wirkungsebene Individuum
Videobeispiel: sofatutor
Einflüsse spezifischer Medieneigenschaften auf den Lernerfolg
1Einflussfaktor

Wirkungsebene Individuum
… wenn Informationen als Text und Bild* präsentiert werden,
als wenn sie nur als Text dargeboten werden.
… wenn Illustrationen zu einem Text als kommentierte Illustrationen dargeboten
werden, als wenn die Illustrationen unkommentiert sind.
… wenn Informationen inText und Bild integriert sind, als wenn zunächst der Text und
anschließend die Illustrationen präsentiert werden.
*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln. Levin/ Angley/ Carney (1987); Mayer (1997)
Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...
1Einflussfaktor

… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Bild* oder als Animation)
präsentiert werden, als wenn sie nur visuell (als geschriebener Text und als Bild bzw. als
Animation) dargeboten werden.
… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert
werden, als wenn sie nur auditiv (als gesprochener Text) dargeboten werden.
… wenn Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Animation) präsentiert
werden, als wenn die Informationen auditiv (als gesprochener Text) und visuell (als Anima-
tion) nacheinander dargeboten werden.
*Voraussetzung: es muss sich um potenziell lernförderliche Bilder handeln.
… wenn Informationen visuell (als geschriebener Text und als Animation) in räumlicher Nähe
zueinander präsentiert werden, als wenn sie räumlich getrennt dargeboten werden.
Mayer (2001); Mayer/ Moreno (1998)
Höherer Lernerfolg (Wissen, Transfer, Problemlösung) ist dann zu erwarten, ...
Wirkungsebene Individuum 1
Einflussfaktor

2 4
Zwischen verschiedenen Parametern der Nutzung digitaler Medien in Schule und
Freizeit und schulischen Leistungen bestehen einzelne positive Korrelationen, z.B.:
hohe PISA-Testwerte Mathematik
mittl. häusl. Nutzungsumfang von Internet,
Computerspielen und Lernsoftware
hohe PISA-Testwerte Mathematik, Lesen
hohe Selbsteinschätzung in Bezug auf
computerbezogene Fähigkeiten OECD (2006a,b)
Wichtig: Diese Befunde lassen keine Aussagen über Kausalzusammenhänge zu.
Die Ergebnisse „verdeutlichen allerdings, dass ein solches positives Potenzial beim
bisherigen Einsatz in der Schule nicht ausgeschöpft wurde und die Computernutzung
zu Lehrzwecken vermutlich andere effektive Unterrichtsformen verdrängt hat. In
dieser Hinsicht scheint es geboten, vor einem großflächigen Einsatz von Computern
in Schulen eine effektive Einsatzmöglichkeit von Computern im Unterricht zu finden
und deren Wirksamkeit ... zu verifizieren“.
Fuchs/ Wößmann (2005), S. 9
Einflüsse des Mediennutzungsverhaltens auf den Lernerfolg
Wirkungsebene Individuum Einflussfaktoren

Wirkungsebene Individuum 21
Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf überfachliche Kompetenzen
Einflussfaktoren
Verschiedene Studien zeigen Effekte auf überfachliche Kompetenzen im
Zusammenhang mit Laptop-/ Notebook- oder Tablet-PC- Projekten bzw.
Unterricht. In der Regel handelt es sich dabei um explorative (nicht
repräsentative) Studien.
höhere Motivation
stärkere Kooperation
steigende Medienkompetenz
Tutty/ White (2006); Koile/ Singer (2008); Schaumburg/ Issing (2002)
BITKOM (2011); Schaumburg/ Tschackert/ Blömeke (2007)
BITKOM (2011); Reinmann/ Häuptle (2006)
stärkere Selbststeuerung Schulz-Zander (2005)
Zusf.: Herzig/ Grafe 2006
höhere kognitive Komplexität Grafe (2008)
3

Wirkungsebene Prozess 21Einflussfaktoren
Einflüsse des medienunterstützten Unterrichts auf die Unterrichtskultur
Das innovative Potenzial digitaler Medien wird in der Regel nicht ausgeschöpft.
Unterrichtsveränderung
durch Laptopeinsatz
Schaumburg (2003)
keine Veränderung Veränderung
Typ 1:
Subsumption unter
lehrerzentrierten
Unterricht
Typ 2:
Fokus auf Technik
und Medienkompetenz
Typ 3:
Curricular-inhaltlicher Fokus
Typ 4:
Didaktisch-
methodischer Fokus
Typ 5:
Konstruktivistische Integration
eher
lehrerzentriert
eher
schülerzentriert
Unterrichtsstil
im laptopfreien
Unterricht
3
Blömeke/ Müller/ Eichler (2005)Innovationen erfordern die Veränderung von traditionellen Unterrichtsskripts.

Wirkungsebene Institution 21Einflussfaktoren
Einflüsse digitaler Medien auf die Schule(ntwicklung)
Digitale Medien können eine katalytische
Funktion in Schulentwicklungsprozessen
übernehmen
Herzig/ Grafe (2010)
Schulentwicklungsprozesse sind ohne
Berücksichtigung des medialen Wandels
nicht denkbar Herzig/ Aßmann/ Grafe (2010)
Herzig/ Aßmann (2012)
Unterstützung durch
die Schulleitung
Fort-/ Weiterbildung
(medienpäd. Kompetenz)
pädagog. ausgerichtetes
IT-Management
Unterstützungssysteme/
Kooperationsstrukturen
(gemeins. Unterrichts-
entwicklung/ -reflexion, ...)
Kooperation mit
externen Partnern
gemeinsam entwickelte
und geteilte Visionen
(Medienkonzept/ -programm)
Bedingungen
erfolgreicher
Medienintegration

Metaanalysen
Zusammenfassende Ergebnisse
Zwingenberger (2009)
Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.30) multimedialen Lernmaterials,
wobei folgende Variablen relevant sind:
- Programmtyp/ Form des multimedialen
Lernmaterials
- Lernmittel der Vergleichsgruppe
- Dauer der Intervention
- Einsatzart des Lernmaterials
- Art des vermittelten Wissens
- Messinstrumente der Zielerreichung
Metastudien zeigen die relativ konsistente Wirksamkeit (d ≈ 0.37) von computer assisted instruction,
wobei folgende Variablen relevant sind:
- Lehrerfortbildung
- Eröffnung vielfältiger Lernmöglichkeiten
- Selbstkontrolle des Lernens
- Verbesserung von Peer-Lernen
- Verbesserung von Feedback
Hattie (2009)

Metaanalysen
Zusammenfassende Ergebnisse
Metastudien zeigen unterschiedliche Wirksamkeit in Bezug auf verschiedene
medienbezogene Lernarrangements:
Hattie (2009)
- web-based learning (d ≈ 0.18)
- interactive video methods (d ≈ 0.52)
- visual/ audiovisual methods (d ≈ 0.22)
- simulations (d ≈ 0.33)
- programmed instruction (d ≈ 0.24)
Metastudien zeigen, dass digitale Medien dann effektiver sind, wenn sie den Lernprozess/ Unterricht
unterstützen im Vergleich zur direkten Instruktion durch digitale Medien (z.B. CBI)
- direct instruction (d ≈ 0.31)
- support instruction (d ≈ 0.42) Tamim et al. (2011)
Aber: Auch Metastudien sind mit verschiedenen methodischen Problemen behaftet und
haben begrenzte Aussagekraft.

Vorwissen (thematisch, medienbezogen)
Weidenmann (1993); Büchter/ Preussler/ Schulz-Zander/ Heerdegen-Schickhaus (2003)
Conradty (2011)
Unterschiede zwischen SchülerInnen beim Lernen mit digitalen Medien
lassen sich durch folgende Faktoren erklären:
medienspezifische Einstellungen (mental effort)
Selbststeuerung/ Lernstrategien
Motivation/ Interesse
„If the student, either because of his family,
peer group or school, has a good wealth of
cultural and social capital, this will enable the
student to benefit from computer use in a way
that increases the educational performance.“
OECD (2009), S. 5
Bildungssoziologische Kategorien (Schichtzugehörigkeit, ...) sind keine direkt erklärende Variable!
Entsprechende Zusammenhänge sind indirekt, d.h. ein Kind profitiert nicht weniger, weil es zu einer besonderen
Schicht gehört, sondern weil der kognitive Anregungsgehalt, der Bildungsstand der Eltern, die Bildungserwartungen
usw. in sozial niedrigeren Schichten niedriger sind.

Beispiel: Deutsch Lernprogramm Alfons
König (2004)
Typ: Übungs-/ Testprogramm (drill & practice)
Effekte in einem problemlösenden Unterricht mit
Übungsfunktion: höhere Motivation zum Üben, höchste
Gewinne bei SchülerInnen mit niedriger Rechtschreibleistung
(Einzeleffekte des Programms nicht isolierbar)
Aber: Programm zum selbstständigen Lernen ungeeignet
Vgl. auch Köller (2012)
Behavioristisch ausgerichtete Programme werden
gerade von lernschwächeren SchülerInnen bevorzugt.
Zur Entwicklung von anspruchsvollen Kompetenzen
sind diese Programme aber begrenzt.

Digitales
Medienangebot
Lernziele
Kognitive,
metakognitive
und volitionale
Ressourcen
Unterschiedliche digitale Medienangebote
erfordern unterschiedliche Lernvoraus-
setzungen in Bezug auf themen- und
medienbezogenes Vorwissen und
Selbstregulationsfähigkeiten.
In Bezug auf Individualisierung spielen
diese Aspekte eine bedeutende Rolle.
Übungs-/ Test-
software
Tutorielle Systeme/
Lernumgebungen
Simulationen
Datenbanken
Tools
FreiheitsgradedesAngebots/
Anforderungsgehalt
Wissen
Verstehen
Analysieren
Anwenden
Gestalten
Beurteilen
KognitiveAnforderungenderLernziele
Selbst-
regulations-
fähigkeiten
GradderSelbststeuerung

Konsequenzen und Herausforderungen
Wirkungen digitaler Medien sind nicht isoliert, sondern nur in systemischen
Zusammenhängen zu diskutieren.
Es gibt vielfältige Evidenz für die Wirkung digitaler Medien in Lehr-Lernprozessen,
aber im Sinne einer gestaltungsorientierten Bildungsforschung zur Verbesserung
schulischer Praxis bleibt empirische Forschung eine Daueraufgabe.
Wirkungen digitaler Medien im Unterricht sollten stärker unter folgenden Prämissen
untersucht werden:
- Verbindung von Praxis und Wissenschaft (sog. designorientierte Entwicklung(sforschung))
- kürzere Forschungszyklen, da Innovationstransfer sonst zu langwierig
- Einbindung der in informellen Kontexten erworbenen medienbezogenen Kompetenzen
und medienbezogenen Alltagspraktiken
Eine besondere Problematik stellen die Entwicklung qualitativ hochwertiger (Lern-)Software
und praktikable Geschäftsmodelle dar.
Tulodziecki/ Grafe/ Herzig (2013)

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ...

Literatur

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