Digitale Medien im Unterricht – viel hilft viel?

Vor einiger Zeit konnte ich bei einem Forschungsprojekt mitwirken, in dem es um den sinnvollen und funktionalen Gebrauch von digitalen Medien im Unterricht geht. Ich bat den Leiter der Studie, Tim Fütterer, um einen Blogbeitrag, um die Ergebnisse auch einer interessierten, aber nicht im wissenschaftlichen Diskurs befindlichen Leserschaft näherzubringen. Tim hat diesen Beitrag daraufhin verfasst. Ich bedanke mich herzlich, auch deshalb, weil sich zeigt, dass Theorie und Praxis auf fruchtbare Weise zusammenarbeiten können und sich weder ignorieren noch gegeneinander arbeiten müssen. 

Sie sind Lehrerin oder Lehrer und wollen digitale Medien in Ihrem Unterricht einsetzen, wissen allerdings nicht, wie diese lernförderlich eingebunden werden können oder ob Ihre Schülerinnen und Schüler überhaupt davon profitieren?

Dieser Beitrag soll zu diesen Fragen ein paar Denkanstöße geben. Ausgangspunkt sind wissenschaftliche Ergebnisse einer aktuellen Studie von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Hector-Institut für Empirische Bildungsforschung an der Universität Tübingen und vom Leibniz-Institut für Wissensmedien in Tübingen. In der Studie konnten sie zeigen, dass der Einsatz digitaler Medien (in diesem Fall waren es Tablets) positiv mit der Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler zusammenhängen kann, wenn sie denn richtig eingesetzt werden.

Lernförderlicher Einsatz

Wie das geht und wie man digitale Medien im Unterricht lernförderlich einsetzt? Das erfahren Sie jetzt!

Um direkt die Frage aus dem Titel des Beitrages zu beantworten: Nein, es scheint nicht entscheidend zu sein, wie häufig digitale Medien im Unterricht eingesetzt werden. Vielmehr macht die Qualität des Einsatzes den Unterschied. Das klingt auf den ersten Blick trivial. Dass die Qualität entscheidend ist, dafür braucht es doch keine Studie, mag der eine oder andere denken. Erstaunlich ist jedoch, dass die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Studie immer wieder sowohl von Kolleginnen und Kollegen, von Lehrerinnen und Lehrern, Journalistinnen und Journalisten aber auch von politischen Akteuren gefragt werden, OB digitale Medien im Unterricht denn nun etwas bringen oder nicht. Interessanterweise wird die Frage nach dem OB bezüglich anderer Medien wie Bücher vergleichsweise selten gestellt. Dabei verbessert ein Schulbuch ebenso wie Tablets den Unterricht nicht per se. Dass die Frage bei Büchern kaum gestellt wird, mag vielleicht daran liegen, dass Bücher als traditionelles Medium etabliert sind. Wenn es also so trivial wäre, dass die Qualität entscheidend ist, dann müssten doch vielmehr Fragen nach dem WIE gestellt werden. Wie trivial sind nun also die Erkenntnis der Studie wirklich? Mindestens drei Aspekte sollten hier bedacht werden:

1. Es existieren bisher kaum empirische Ergebnisse, die sich mit der Bedeutsamkeit der Qualität des Einsatzes von digitalen Medien für die Lernwirksamkeit von Unterricht auseinandersetzen. Das liegt unter anderem daran, dass es gar nicht so einfach ist, die Qualität eines digital gestützten Unterrichts zu erfassen. Das wiederum bedeutet, dass die Existenz solcher empirischen Befunde gerade denjenigen Lehrerinnen und Lehrern Argumente (bzw. Evidenz) an die Hand gibt, die für einen qualitativ hochwertigen Unterricht einstehen.
2. Studien, die sich mit der Qualität eines digitalisierten Unterrichts auseinandersetzen, haben an sich einen Mehrwert, weil sie neue Denk- und Diskussionsansätze dazu liefern können, an welchen Kriterien man die Qualität eines digitalisierten Unterrichts festmachen kann oder auch sollte.
3. Sofern sich Evidenz für Kriterien zeigt, können mit gutem Gewissen konkrete Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet werden und zum Beispiel in Handreichungen oder Fortbildungen gezielt in den beruflichen Alltag von Lehrerinnen und Lehrern getragen werden.

Kognitive Aktivierung

Kognitive Aktivierung führt zu höherer Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler

In der Studie wurden Belege dafür gefunden, dass es nicht darauf ankommt, ob bzw. wie häufig ein digitales Medium (in dieser Studie Tablets) im Unterricht eingesetzt wird, sondern vielmehr zählt, wofür und wie digitale Medien in den Unterricht eingebunden werden. Je kognitiv aktivierender Schülerinnen und Schüler den digital gestützten Unterricht wahrnahmen, desto positiver veränderte sich auch ihre Bereitschaft sich beim Lernen anzustrengen. Dieser Zusammenhang war bei Mädchen stärker als bei Jungen. Auch zeigten sich fächerspezifische Unterschiede. Während im digitalen Mathematikunterricht die Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler kurz- und langfristig gesteigert wurde, wenn dieser als kognitiv aktivierend wahrgenommen wurde, entwickelte sich die Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler im digitalen Deutschunterricht dann positiver, je häufiger die Tablets im Unterricht zum Einsatz kamen. Warum sich diese Unterschiede ergeben, kann jedoch nicht eindeutig geklärt werden. Ein Grund könnte eine größere Auswahl passender Softwareanwendungen für den Mathematikunterricht sein.

Was heißt das jetzt genau für digital gestützten Unterricht?

Grundsätzlich konnte festgestellt werden, dass Schülerinnen und Schüler am meisten vom Tableteinsatz profitierten, wenn sie zum Nachdenken oder zur Diskussion von Ergebnissen angeregt wurden (Stichwort: kognitive Aktivierung). Dieses Grundprinzip eines qualitativ hochwertigen Unterrichts ist nicht neu, sondern wurde in zahlreichen Studien für einen analogen Unterricht bestätigt. Ein kognitiv aktivierender Unterricht lässt sich auf verschiedene Weise erreichen: zum Beispiel durch die Konfrontation mit herausfordernden Inhalten, indem beispielsweise Problemlösungen bearbeitet werden, bei denen Schülerinnen und Schüler selbstständig bisher unbekannte Lösungswege erkennen müssen (Prinzip: Auslösen von anspruchsvollen Denkprozessen). Oder durch einen kognitiv anregenden Austausch, indem Schülerinnen und Schüler beispielsweise dazu aufgefordert werden, ihre Ideen und Lösungsansätze zu erklären und diese zur Diskussion gestellt werden(Prinzip: Soziale Einbettung von anspruchsvollen Denkprozessen). Diese Prinzipien der kognitiven Aktivierung kann man auf den digital gestützten Unterricht übertragen.

Beispiel

Machen wir es an einem Beispiel konkret: Im Mathematikunterricht sollte sich zwischen folgenden beiden Szenarien also ein Unterschied bezüglich der Lernförderlichkeit des digital gestützten Unterrichts Zeigen:

Szenario 1: Schülerinnen und Schüler erhalten Informationen (z.B. Formeln) und Aufgaben zur Volumenberechnung in einem PDF, welches auf Tablets gelesen werden soll. Die Schülerinnen und Schüler sind aufgefordert, die Informationen zu lesen und die Aufgaben zu bearbeiten. Offensichtlich wird hier ein analoges Schulbuch durch eine PDF ersetzt und es geht primär um die Aufnahme von Wissen und eher weniger um die tiefere Verarbeitung von fachlichen Inhalten.

Szenario 2: Schülerinnen und Schüler arbeiten an Tablets mit Simulationen, die dreidimensionale Objekte besser veranschaulichen als zweidimensionale Abbildungen. Zudem können die Schülerinnen und Schüler die Objekte im Gegensatz zu einer statischen Abbildung in alle Richtungen drehen. Die Schülerinnen und Schüler werden dabei dazu angeregt, Lösungswege für die Berechnung von Rauminhalten zu finden.

Der Vergleich der beiden Szenarien zum Einsatz von Tablets für denselben fachlichen Inhalt verdeutlicht, dass sich Antworten auf die Frage nach dem WIE auf unterschiedliche Aspekte beziehen können. Zum einen sollte es darum gehen, dass die (technischen) Potenziale digitaler Medien genutzt werden (siehe beispielsweise die Nutzung von interaktiven Simulationen). Hier können sich Lehrerinnen und Lehrer zum Beispiel an dem Substitution Augmentation Modification Redefinition (SAMR; Puentedura, 2006, 2013) Modell orientieren. Die zentrale Frage für die Unterrichtsgestaltung ist hier, ob man analoge Medien eher nur durch digitale Medien ersetzt oder ob man eine Neugestaltung von Aufgaben erreicht, die ohne digitale Medien ggf. gar nicht möglich gewesen wären. Bei dem Beispiel des Mathematikunterrichtes, bei welchem ein PDF anstelle eines Schulbuches eingesetzt wurde, bewegt man sich lediglich auf einer Substitutionsstufe, die vermutlich kaum Vorteile gegenüber einem ausgedruckten Text hat. Zum anderen sollte es darum gehen, dass die Inhalte auch im digital gestützten Unterricht kognitiv aktivierend eingesetzt werden. Hier können sich Lehrerinnen und Lehrer zum Beispiel am Interactive Constructive Active Passive (ICAP; Chi & Wylie, 2014) Modell orientieren. Die zentrale Frage für die Unterrichtsgestaltung ist hier, ob man digitale Medien eher für passive oder eher für lernförderliche, d.h. aktive oder interaktive, Lernaktivitäten einsetzt. Bei dem Beispiel des Mathematikunterrichtes wurde bei dem Einsatz des PDFs eine passive Stufe erreicht und bei dem Einsatz der Simulationen, die Schülerinnen und Schülern helfen, Lösungswege für die Berechnung von Rauminhalten zu finden, über die sie schließlich diskutieren können, eine interaktive Stufe.

Um das Ganze kurz und knapp zusammenzufassen: Digitale Medien können die Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler nachhaltig fördern, wenn ihre lernbezogenen Potenziale ausgeschöpft werden, sie also zur kognitiven Aktivierung eingesetzt oder Schülerinnen und Schüler konstruktiv unterstützt werden. Sie sollten jedoch nicht nur eingesetzt werden, um andere Medien eins zu eins zu ersetzen oder um jeden Preis „digital zu unterrichten“, ohne dass die Frage nach einem spezifischen Mehrwert des Einsatzes gestellt wird. Digitale Medien können mit ihren zahlreichen Potenzialen also als Erweiterung zu analogen Medien verstanden werden, sofern die Potenziale auch genutzt werden.

Aufruf zu Mut und Experimentierfreude

Am Einsatz digitaler Medien im Unterricht führt kein Weg vorbei und auch in Deutschland werden die Schulen zunehmend mit den dafür notwenigen Ressourcen ausgestattet. Für den Unterricht bieten sich dabei zahlreiche Potenziale für die Gestaltung von Lehr- und Lernprozessen. Zum Beispiel geht das Multimediaprinzip davon aus, dass Menschen besser mit Worten und Bildern lernen als nur mit Worten (Mayer, 2017). Multimediale Instruktionen, bei denen sowohl Wörter (z.B. in Text oder Sprache) als auch Bilder (z.B. in statischen Fotos oder dynamischen Animationen) eingebunden sind, können mit digitalen Medien einfacher oder teilweise überhaupt erst umgesetzt werden. Wer sich mit weiteren Potenzialen digitaler Medien auseinandersetzen möchte, kann beispielsweise unter den Stichpunkten Kollaboration oder Adaptivität nachschlagen.

Vor diesem Hintergrund können die Erkenntnisse der Studie Lehrerinnen und Lehrern, die sich bisher noch weniger oder gar nicht trauen, digitale Medien in ihrem Unterricht einzusetzen und so die Potenziale zu nutzen, auch Mut machen. Denn eine Botschaft kann lauten: Machen Sie sich von einem Gefühl frei, welches ggf. Druck aus der Vorstellung heraus erzeugt, dass nun jeder und/oder der gesamte Unterricht digital ablaufen müsse und ein digital gestützter Unterricht „super fancy“ aussehen müsste. Das ist gerade nicht der Fall. Vielmehr ist die bewusste und zielgerichtete Auswahl digitaler Medien entscheidend. Das Rüstzeug (Wissen um qualitativ hochwertigen Unterricht) dürften die meisten Lehrerinnen und Lehrer ohnehin mitbringen. Mit dieser Sichtweise kann es gelingen, auch diejenigen Lehrerinnen und Lehrer für einen digital gestützten Unterricht zu gewinnen, die sich bisher noch nicht trauen, digitale Medien einzusetzen. Klar ist aber auch: Es braucht Unterstützung. Unterstützung sowohl durch engagierte Kolleginnen und Kollegen, die sich für einen digital gestützten Unterricht begeistern, aber auch durch qualitativ hochwertige Fortbildungen.

Letztlich hängt der zukünftige Erfolg eines digital gestützten Unterrichts zwar maßgeblich, aber natürlich nicht nur von den Lehrerinnen und Lehrern ab, sondern ist als gemeinschaftliche Aufgabe zu verstehen, die von allen Akteuren unterstützt werden muss. Es braucht engagierte Lehrerinnen und Lehrer, die Lust haben, sich auf den Einsatz von digitalen Medien im Unterricht einzulassen (auch auf die Gefahr, dass nicht alles immer gleich klappt), Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die Forschungsbefunde bereitstellen, auf Basis derer mit gutem Gewissen Handlungsempfehlungen formuliert werden können und politisch Verantwortliche, die den Willen haben, den Weg für die notwendige Infrastruktur an den Schulen sicherzustellen, Forschungsprojekte solide zu finanzieren und qualitativ hochwertige Fortbildungsangebote für Lehrerinnen und Lehrer zu organisieren.

Das Papier

Ihr Interesse ist geweckt? – Das ganze Paper (englischsprachig) finden Sie frei zugänglich hier:

Fütterer, T., Scheiter, K., Cheng, X., & Stürmer, K. (2022). Quality beats frequency? Investigating students’ effort in learning when introducing technology in classrooms. Contemporary Educational Psychology, 69, 102042. https://doi.org/10.1016/j.cedpsych.2022.102042

Über

“Tim Fütterer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter (Post-Doc) am Hector-Institut für Empirische Bildungsforschung an der Universität Tübingen. Seine Forschungsinteressen beziehen sich auf die Professionalisierung von Lehrpersonen und liegen in der Verknüpfung von (Online-)Lehrerfortbildungen, Digitalisierung (insbesondere ein lernwirksamer Einsatz digitaler Medien im Unterricht), Unterrichtsqualität und reflexiven Prozessen. Weitere Informationen gibt es hier: https://uni-tuebingen.de/de/122453”

Kontakt

Dr. Tim Fütterer

Universität Tübingen

Hector-Institut für Empirische Bildungsforschung

tim.fuetterer@uni-tuebingen.de 

Quellen

Chi, M. T. H., & Wylie, R. (2014). The ICAP framework: Linking cognitive engagement to active learning outcomes. Educational Psychologist, 49(4), 219–243. https://doi.org/10.1080/00461520.2014.965823

Mayer, R. E. (2017). Using multimedia for e-learning: Multimedia for e-learning. Journal of Computer Assisted Learning,33(5), 403–423. https://doi.org/10.1111/jcal.12197

Puentedura, R. R. (2006). Transformation, technology, and education. Hippasus. http://hippasus.com/resources/tte/

Puentedura, R. R. (2013, May 29). SAMR: Moving from enhancement to transformation. Ruben R. Puentedura’s Weblog. http://www.hippasus.com/rrpweblog/archives/000095.html