Ein digitales Gerüst für erfolgreiches Lernen

Wie können digitale Technologien gewinnbringend in den Unterricht integriert werden? Jacobs Research Fellow Sarah Hofer stellt vor, worauf die Forschung über «Scaffolding» hinweist.

Die Diskussion zum Thema Digitalisierung im Allgemeinen und speziell im Bildungsbereich wird in der öffentlichen Wahrnehmung bislang stark von extremen Positionen dominiert. Der Einsatz digitaler Medien im Unterricht hat allerdings per se weder einen negativen noch einen positiven Einfluss auf das Lernen von Schülerinnen und Schülern. Es geht vielmehr, wie so oft, um die Art des Einsatzes. Anstelle der Frage „Schadet oder nützt digitale Technologie im Bildungsbereich?“ sollten wir also fragen „Wie, wann und für wen können digitale Technologien das Lernen unterstützen?“. Wird nicht die Technologie in den Mittelpunkt gestellt, sondern der individuelle Lernprozess, kann ausgehend von den Erkenntnissen der Lehr- und Lernforschung untersucht werden, wie dieser Prozess durch die Nutzung digitaler Ressourcen gezielt unterstützt werden kann.

Eine gezielte Unterstützung des Lernprozesses erfordert die Diagnostik des aktuellen Entwicklungsstands und eine adaptive Hilfestellung, die es den Lernenden erleichtert den nächsten Entwicklungsschritt zu machen – also zu lernen. Diese adaptiven Hilfestellungen, die oft auch als „Scaffolding“ (vom Englischen scaffold «Gerüst») bezeichnet werden, sollen die Anforderungen einer Lernsituation für den einzelnen Lerner in dem Maße reduzieren, dass ausreichend kognitive Ressourcen für den eigentlichen Lernprozess zur Verfügung stehen. Sie können etwa in Form von zusätzlichen Erklärungen, eines Modellierens korrekter Lösungsstrategien oder eines Aufzeigens von Zusammenhängen im Lernmaterial umgesetzt werden. Scaffolding stellt enorme Anforderungen an die Lehrperson. Mit der zunehmenden Verfügbarkeit und Weiterentwicklung digitaler Technologien, eröffnen sich neue Möglichkeiten wie digitale Ressourcen verschiedene Komponenten des Scaffolding übernehmen und so die Lehrperson entlasten können. Die Erforschung dieser Möglichkeiten steckt noch in ihren Kinderschuhen.

Ein Gerüst für das Lernen

Frühere Arbeiten deuten darauf hin, dass Schülerinnen und Schüler mit niedrigerem Vorwissen insbesondere von Scaffolds profitieren, da sie auf die spezifischen Bedürfnisse reagieren und diese kompensieren können. Wir haben in einer Studie mit Sekundarschülerinnen und -schülern in Deutschland über mehrere Wochen evidenzbasierte Unterrichtsmethoden mit normalem Mathematikunterricht verglichen. Lernende auf dem untersten Sekundarschulzweig – das heißt, dem Schulzweig mit den niedrigsten Anforderungen – konnten nur dann von evidenzbasierten Unterrichtsmethoden profitieren, wenn sie zusätzlich digitale Scaffolds, wie etwa maßgeschneiderte Erklärungen und Animationen, erhielten. Jugendliche auf dem höchsten Sekundarschulzweig hingegen profitierten von evidenzbasierten Unterrichtsmethoden egal ob mit oder ohne digitale Scaffolds.

Worüber man bislang noch relativ wenig weiß, ist die Frage, welche Arten von digitalem Scaffolding für welche Lernende besonders hilfreich sind. In einer großen Studie mit Schülerinnen und Schülern verschiedener Schularten planen wir genau das zu untersuchen. So könnte beispielsweise Scaffolding durch automatische Worterkennungs- oder Autovervollständigungsalgorithmen die kognitive Belastung beim Schreiben bei Lernenden mit geringen Kenntnissen in der Unterrichtssprache reduzieren und so kognitive Ressourcen für die Verarbeitung der Lerninhalte freisetzen. Scaffolding durch dynamische Cues im Lernmaterial, die anzeigen, worauf man sich beim Lernen wann konzentrieren sollte, hat das Potential, speziell Lernenden mit eingeschränkter Aufmerksamkeit zu helfen dieses Defizit zu kompensieren und das Material tief zu verarbeiten.

Gerade Lernende mit ungünstigen Ausgangsbedingungen könnten durch den gezielten Einsatz der passenden digitalen Scaffolds beim Erwerb wichtiger Grundkompetenzen unterstützt werden. Unsere Ergebnisse sollen einen Anhaltspunkt liefern, wie digitale Technologien gewinnbringend in den alltäglichen Unterricht im Klassenzimmer integriert werden können – eine zentrale zukünftige Herausforderung, der sich Forschung, Tech-Industrie und Bildungspolitik gemeinsam stellen müssen.

Sarah Hofer ist eine Jacobs Research Fellow. Sie ist derzeit stellvertretende Professorin für Lehr- und Lernforschung an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Sarah untersucht in ihrer Forschung individuelle, unterrichtliche und institutionelle Faktoren, die zum Lern- und Bildungserfolg beitragen.

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