Hybride Lehr-Lern-Settings zur Vermittlung räumlicher Maßstabsebenen in Mensch-Umwelt-Systemen
Wirksamkeitsstudie des integrierten Einsatzes von digitalen Lernelementen und Geländearbeit zur Förderung des Verständnisses von Maßstabswechseln von Schülerinnen und Schülern
Erstbetreuer: Prof. Dr. Alexander Siegmund
Mensch-Umwelt-Systeme wie etwa der anthropogen induzierte Klimawandel oder Ökosysteme in Kulturlandschaften basieren meist auf multidimensionalen Prozessen von der lokalen bis zur globalen Ebene. Aus diesem Grund müssen auch in einem modernen Geographieunterricht Systeme und Räume „auf unterschiedlichen Maßstabsebenen“ (DGfG 2020) analysiert werden. Das Ziel des Geographieunterrichts besteht dabei darin, den Schülerinnen und Schülern (SuS) Wissen über menschliche Aktivitäten und ihre gegenseitigen Wechselbeziehungen sowie deren Interkationen mit der natürlichen Umwelt auf unterschiedlichen räumlichen Skalen zu vermitteln (Dessen Jankell & Johansson 2023). Hierfür benötigen die SuS insbesondere ein Verständnis der geographischen Basiskonzepte, wie dem der Maßstabsebene, die als geographiespezifische Denkmuster fungieren. Entlang eines Kontinuums von der lokalen bis zur globalen Ebene (und umgekehrt) werden dabei unter Einbezug der Basiskonzepte Facetten des Mensch?Umwelt?Systems untersucht (Fögele 2016).
Zur Förderung des Verständnisses der Wechselwirkungen zwischen den räumlichen Maßstabsebenen bedarf es eines speziellen und zielgruppenspezifischen Lehr-Lern-Settings. Hierbei lassen sich insbesondere die Vorzüge des Einsatzes digitaler Medien sowie die Arbeit im Gelände als spezifische geographische Arbeitsmethoden konstatieren, um bei SuS das Verständnis für den Wechsel der Maßstabsebenen im Mensch-Umwelt-System zu fördern. Zahlreiche Studien aus dem Bereich der Bildungsforschung sowie den Fachdidaktiken haben gezeigt, dass sich der Einsatz digitaler Medien sowie das Lernen im Gelände positiv auf Schulleistungen, Lernprozesse, längere Behaltensfähigkeit sowie eine gesteigerte Lernmotivation (Ohl & Neeb 2012; Arnold et al. 2018) der SuS auswirken kann. Digitale Medien entfalten dabei ihren größtmöglichen Nutzen, wenn sie als Unterrichtswerkzeug ergänzend zu „traditionellen Lernumgebungen“ wie bspw. der Schulbucharbeit angewandt werden und den Unterricht folglich nicht vollständig ersetzen (Hillmayr et al. 2017). Im Kontext der Digitalisierung an Schulen ist die Integration digitaler Medien zur Vermittlung von Lehr- und Lerninhalten sowie Träger räumlicher Informationen in unterschiedlichen Maßstabsebenen zu einem signifikanten Bestandteil des Unterrichtens geworden (Voss 2013). Das "Erlebbarmachen" des realen Raumes wird durch das schulische Lernen im Gelände oder außerhalb des Klassenzimmers bspw. in Form von Exkursionen, Schullandheimen etc. gefördert (Rinschede & Siegmund 2022). Mittels kognitivistischer Arbeitsexkursionen lassen sich insbesondere kleinräumige Prozesse und Strukturen innerhalb der Mikroebene, wie bspw. die Vielfalt von Biodiversität, erkennen.
Das Konzept der Dissertationsstudie basiert daher auf einer Kombination der Vorzüge beider genannten Arbeitsmethoden im Sinne des hybriden Lernens und soll am Beispiel der Naturerlebniswelt Heuneburg auf der Schwäbischen Alb exemplarisch umgesetzt und untersucht werden. Ziel des Dissertationsvorhabens ist die Untersuchung eines hybriden Lehr-Lern-Settings, das zum einen auf der geographischen Arbeitsmethode einer Arbeitsexkursion zum anderen auf dem Einsatz der Lernform E-Learning basiert und deren Wirksamkeit bezüglich der differenzierten Förderung des konzeptuellen Verständnisses der Maßstabsebenen am Beispiel von Fragen des Klimawandels untersucht. Die übergeordnete Forschungsfrage lautet dabei wie folgt: Wie beeinflusst der Einsatz digitaler sowie digital-analoger (hybrider) Lehr-Lern-Settings das konzeptuelle Verständnis von Maßstabsebenen (Mikro-/Makroebene) von SuS? Hierzu wird ein quasi-experimentelles Design in Form von Interventionen mit verschiedenen Schulklassen aus Baden-Württemberg angewandt. Um die Wirkung des hybriden Lehr-Lern-Settings in Hinblick auf die Maßstabsebenen differenziert erfassen zu können, werden mittels der Think-Aloud-Methode nach der Lerneinheit aufgabenbasierte Interviews mit SuS durchgeführt. Im Mittelpunkt der Aufgaben stehen Concept Maps, durch die Rückschlüsse auf das vernetzte Denken der Lernenden gezogen werden können. Ergänzend zu dieser qualitativen Erhebungsmethode sollen vor und nach der hybriden Lerneinheit im Prä-Post-Design die Lernleistung sowie im Post-Design die intrinsische Motivation und der Cognitive Load der SuS analysiert werden. Die Studie soll damit einen wichtigen Beitrag zum Einsatz von hybriden Lehr-Lern-Settings in Schulen leisten, indem sie die Wirkung von digitalem Online- und Präsenzlernen vor Ort kombiniert, bei dem das integrierte Verständnis verschiedener Maßstabsebenen von lokal über regional bis global aktiviert und unterstützen werden soll (Lesperance et al. 2023).
