Experimentelles Arbeiten im virtuellen Lehr-Lern-Labor
Implementierung einer automatisierten Feedbackkultur im Kontext von Selbstwirksamkeit und Flow-Erleben mittels Design-Based Research-Ansatz
Erstbetreuer: Prof. Dr. Alexander Siegmund
Das experimentelle Arbeiten ist ein zentraler Bestandteil des natur- und geowissenschaftlichen Unterrichts. Durch den regelmäßigen Einsatz von experimentellen Arbeitsweisen werden naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen gefördert, sodass die Lernenden darin unterstützt werden, neue Erkenntnisse zu gewinnen und mit vorhandenem Wissen in Beziehung zu setzen (Schäfers et al. 2020). Gleichwohl werden analoge Experimente trotz ihres hohen Lernwertes, den sie auch im Geographieunterricht aufweisen, v.a. wegen Zeit-, Kosten- bzw. Sicherheitsgründen nicht in dem Maße genutzt, wie es dem Interesse der Schüler:innen und dem zu erwartenden positiven Lerneffekten entspricht (Hemmer & Hemmer 2010).
Im Rahmen des Projektes "Klimabildung 4.0" wird das bereits bestehende "Geco-Lab – Kompetenzzentrum für geoökologische Raumerkundung" der Abteilung Geographie – Research Group for Earth Observation (rgeo) an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg als virtuelles Lehr-Lern-Labor weiterentwickelt. Das virtuelle Lehr-Lern-Labor soll das Arbeiten und Experimentieren in einem digitalen Geco-Lab ermöglichen und zugleich die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse in das eigene Lebensumfeld der Lernenden initiieren. Inhaltlich geht es in erster Linie um die regionalen Auswirkungen des menschengemachten Klimawandels, wie z.B. die Erosion von Böden durch vermehrte Starkregenereignisse oder den erhöhte Hitzestress des Waldes.?
Damit der virtuelle Lehr-Lern-Raum eine sinnvolle Ergänzung zum Unterricht darstellt, werden nicht nur didaktische Konzepte und deren Umsetzung benötigt (Radianti et al. 2020; Jensen & Konradsen 2018; Wang et al. 2018). Den Schüler:innen muss darüber hinaus auch eine gezielte Rückmeldung zu ihren Leistungen gegeben werden, um zur Förderung, Regulierung und Verbesserung von Lernprozessen beitragen zu können (Behnke 2016) und die Lücke zwischen Ist-und Soll-Zustand zu schließen (Hattie & Timperley 2007). Im Zuge der geplanten Dissertation soll vor diesem Hintergrund ein Feedbackmechanismus für das experimentelle Arbeiten in dem virtuellen Lehr-Lern-Labor für Schüler:innen auf Basis von Learning Analytics konzipiert werden. Die Entwicklung und Optimierung des Feedbackmechanismus‘ werden im Rahmen der Dissertation auf Grundlage des Design-Based Research-Ansatzes (DBR) nach Brown (1992) wissenschaftlich begleitet. Mit Hilfe der durch qualitative und quantitative Methoden gewonnenen Erkenntnisse werden die optimierte Feedbackkultur im virtuellen Lehr-Lern-Labor umgesetzt sowie allgemeine Designprinzipien abgeleitet.
