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Selbstgesteuertes Lernen mit neuen Medien

Arbeitsverhalten und Argumentationsprozesse beim Lernen mit interaktiven und animierten Lösungsbeispielen

Autor	Alexander Salle
Verlag	Springer Spektrum
Erscheinungsjahr	2014
Seitenanzahl	346 Seiten
ISBN	9783658076603
Format	PDF
Kopierschutz	Wasserzeichen/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	49,44 EUR

Alexander Salle analysiert in einer Feldstudie Lernprozesse von Sechstklässlerinnen und Sechstklässlern, die in Paaren in selbstgesteuerten Lernumgebungen mit interaktiven und animierten Lösungsbeispielen zur elementaren Bruchrechnung arbeiten. Anhand von detaillierten Videoanalysen verdeutlicht der Autor das Potential dieser Formate für die individuelle Förderung und untersucht das individuell unterschiedliche Bearbeitungsverhalten der Lernendenpaare. Dabei weist er nach, dass Lernen mit interaktiven und animierten Lösungsbeispielen ein aktives Ringen mit mathematischen Konzepten bedeuten kann, das von vielfältigen kommunikativen und argumentativen Facetten geprägt ist.

Alexander Salle ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Didaktik der Mathematik (IDM) der Universität Bielefeld und promovierte dort bei Prof. Dr. Rudolf vom Hofe.

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Inhaltsverzeichnis

Geleitwort	6
Danksagung	8
Inhaltsverzeichnis	9
Einleitung	11
Kapitel 1 Theoretischer Rahmen	16
1.1 Cognitive Load Theory	17
1.1.1 Annahmen	17
1.1.2 Drei Arten kognitiver Belastung	21
1.1.3 Instruktionale Konstruktionsprinzipien	25
1.1.4 Erhebung von Cognitive Load	29
1.1.5 Einschränkungen der Cognitive Load Theory	30
1.1.6 Zusammenfassung	31
1.2 Lösungsbeispiele	32
1.2.1 Lernen mit Lösungsbeispielen	33
1.2.2 Lernen mit Lösungsbeispielen in Gruppen	36
1.2.3 Einsatz und Akzeptanz von Lösungsbeispielen	39
1.2.4 Mögliche Hindernisse beim Lernen mit Lösungsbeispielen	43
1.2.5 Unvollständige Beispiele	45
1.2.6 Heuristische Lösungsbeispiele	48
1.2.7 Interaktive animierte Lösungsbeispiele	51
1.2.8 Empirische Ergebnisse zu interaktiven animierten Lösungsbeispielen	54
1.2.9 Sinnvoller Einsatz animierter Lösungsbeispiele	58
1.2.10 Forschungsdesiderata	61
1.2.11 Zusammenfassung	63
1.3 Selbsterklärungen	65
1.3.1 Ausprägungen und Auftreten von Selbsterklärungen	68
1.3.2 Aufforderungen zu Selbsterklärungen	70
1.3.3 Erhebung von Selbsterklärungen	73
1.3.4 Auswertungsmethoden	75
1.3.5 Forschungsdesiderata	79
1.3.6 Zusammenfassung	80
1.4 Argumentieren	81
1.4.1 Begriffsklärung	82
1.4.2 Strukturierungen von Argumentationsprozessen	86
1.4.3 Schriftliches Argumentieren	89
1.4.4 Argumentieren, Erklärungen und Selbsterklärungen	91
1.4.5 Ergebnisse empirischer Studien	93
1.4.6 Erhebungs- und Analysemethoden empirischer Studien	94
1.4.7 Forschungsdesiderata	97
1.4.8 Zusammenfassung	98
1.5 Selbstgesteuertes Lernen	100
1.5.1 Begriffsklärung	100
1.5.2 Komponenten selbstgesteuerten Lernens	101
1.5.3 Förderung selbstgesteuerten Lernens	106
1.5.4 Selbstgesteuertes Lernen und direkte Instruktion	107
1.5.5 Zusammenfassung	109
Kapitel 2 Konkretisierung der Fragestellung	111
2.1 Fazit des Theorieteils	111
2.2 Forschungsfragen	115
2.2.1 Lern- und Arbeitsverhalten bei der Bearbeitung von Lösungsbeispielen	116
2.2.2 Argumentationsprozesse	116
2.2.3 Selbsterklärungen	117
2.3 Konzeption der empirischen Studie	117
Kapitel 3 Anlage der Studie	120
3.1 Ablauf der Studie	120
3.1.1 Zeitlicher Ablauf	122
3.2 Erhebungsinstrumente	125
3.2.1 Vor- und Nachtest	125
3.2.2 Schriftliche Bearbeitungen	128
3.2.3 Fragebogen zu kognitiver Belastung und Konzentration	128
3.2.4 Videographie	129
3.3 Auswertungsmethoden	130
3.3.1 Quantifizierung der videographierten Daten	131
3.3.2 Transkription der videographierten Daten	131
Kapitel 4 Konstruktion der Lernmaterialien	133
4.1 Inhaltlich-konzeptionelle Basis	133
4.1.1 Grundvorstellungsumbrüche	134
4.1.2 Bruchzahlbegriff	135
4.1.3 Operieren mit Bruchzahlen	138
4.1.4 Typische Fehler und Fehlvorstellungen	139
4.1.5 Fazit	140
4.2 Inhaltliche Strukturierung	142
4.2.1 Unterrichtsleitfaden	142
4.2.2 Inhalte der animierten Lösungsbeispiele	143
4.3 Konzeption der Materialien	144
4.3.1 Lernumgebungen	145
4.3.2 Gestaltung einer Sequenz	146
4.3.3 Interaktive animierte Lösungsbeispiele	147
4.3.4 Selbsterklärungsprompts	149
4.3.5 Unvollständige Beispiele	150
4.3.6 Aufgaben	150
4.3.7 Selbstdiagnosebogen	152
4.4 Detaillierte Beschreibung eines animierten Lösungsbeispiels	153
Kapitel 5 Entwicklung und Validierung der Kategorieschemata	160
5.1 Zeitliche Auswertung der Videos	160
5.1.1 Erste Dimension: Einteilung nach Formaten	161
5.1.2 Zweite Dimension: Einteilung nach Verhalten	163
5.1.3 Beurteiler-Reliabilität – Zeitliche Einteilung der Videos	165
5.2 Detaillierte Kodierung der Bearbeitungsprozesse	166
5.2.1 Kategoriesysteme	167
5.2.2 Festlegung der Kodiereinheiten	176
5.2.3 Beurteiler-Übereinstimmung – Markerkodierung der Videodaten	177
5.3 Auswertung der Begründungsitems	178
Kapitel 6 Ergebnisse – Leistungsentwicklung und Schülerverhalten	180
6.1 Leistungsentwicklung	181
6.1.1 Globaler Lernzuwachs	181
6.1.2 Vorwissen der Paare in der Computerklasse	183
6.1.3 Vergleich von Vor- und Nachtest	184
6.1.4 Leistungsspektrum innerhalb der Klassen	186
6.2 Auswahlverhalten	188
6.2.1 Anzahl bearbeitete Aufgaben und Beispiele	189
6.2.2 Aufgabenauswahl	189
6.3 Zeitliche Gestaltung der Interventionsphase	191
6.3.1 Gesamtzeit	192
6.3.2 Produktivität und Ablenkung	192
6.3.3 Formatspezifische Zeiten	193
6.4 Gesprächsverhalten der Lernenden	195
6.4.1 Bearbeitung der Lösungsbeispiele	195
6.4.2 Bearbeitung der Selbsterklärungsprompts	198
6.4.3 Gespräche mit der Lehrkraft	200
6.5 Kognitive Belastung	200
6.6 Zusammenfassung	202
6.6.1 Lern- und Arbeitsverhalten bei der Bearbeitung von Lösungsbeispielen	203
6.6.2 Argumentationsprozesse	207
Kapitel 7 Ergebnisse – Analyse der Bearbeitungsprozesse	209
7.1 Phasen der Lösungsbeispielbearbeitung	210
7.2 Metakognitive Prozesse	211
7.3 Selbsterklärungen	212
7.4 Argumentationsprozesse	217
7.4.1 Detailauswertung der Begründungsitems	217
7.4.2 Analyse der Argumentationsprozesse	220
7.4.3 Argumentationsverhalten in der Promptklasse	225
7.5 Zusammenfassung	226
7.5.1 Lern- und Arbeitsverhalten bei der Bearbeitung von Lösungsbeispielen	226
7.5.2 Argumentationsprozesse	227
7.5.3 Selbsterklärungen	229
Kapitel 8 Ergebnisse – Detailstudien zum Nutzerverhalten	232
8.1 Ayla und Elli – Vergröbern einer Einteilung	234
8.1.1 Lernmaterial	235
8.1.2 Erste Phase – Verarbeitung des Lösungsbeispiels	239
8.1.3 Zweite Phase – Diskutieren der Promptantwort	244
8.1.4 Phase 3 – Notieren der Promptantwort	254
8.1.5 Antwort auf die Selbsterklärungsprompts & Testergebnisse	260
8.1.6 Zusammenfassung & Interpretation – Ayla und Elli	261
8.2 Eva und Erik – Gemischte Schreibweise	274
8.2.1 Lernmaterialien	275
8.2.2 Erste Phase – Verarbeiten des Lösungsbeispiels	278
8.2.3 Zweite Phase – Promptantwort diskutieren	281
8.2.4 Phase 3 – Aufschreiben der Promptantwort	285
8.2.5 Zusammenfassung & Interpretation – Eva und Erik	289
8.3 Ergebnisse	298
8.3.1 Lern- und Arbeitsverhalten bei der Bearbeitung von Lösungsbeispielen	298
8.3.2 Argumentationsprozesse	301
8.3.3 Selbsterklärungen	303
Kapitel 9 Zusammenfassung und Perspektiven	305
9.1 Ergebnisse der Arbeit	305
9.1.1 Lern- und Arbeitsverhalten bei der Bearbeitung von Lösungsbeispielen	306
9.1.2 Argumentationsprozesse	311
9.1.3 Selbsterklärungen	314
9.2 Methodische Reflektion und offene Fragen	315
9.3 Perspektiven	317
Literatur	321
Abbildungsverzeichnis	342
Tabellenverzeichnis	346

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