Das Projekt "Learn2Learn"

Digitale Werkzeuge zur Förderung von Fähigkeiten zum selbstregulierten Lernen

Eigenverantwortliches, selbstreguliertes, lebenslanges Lernen - das sind die heutigen Schlagwörter, wenn es um zeitgemässe Schulbildung in der digitalen Informationsgesellschaft geht.

Die Kompetenzen zum selbstregulierten Lernen, wie sie im Lehrplan 21 auch unter den überfachlichen (methodischen) Kompetenzen aufgeführt sind, werden durch Lehrpersonen in vielfältiger Form im Unterricht gefördert. Es ist jedoch eine grosse Herausforderung für die Lehrpersonen, in selbstgesteuerten Arbeitsphasen allen Schüler:innen gerecht zu werden.

Digitale Werkzeuge können hier unterstützend wirken, um beispielsweise den eigenen Lern- und Zeitfortschritt besser sichtbar zu machen. Lernende können ausserdem in regelmässigen Abständen digitale Hinweise erhalten, welche die Reflexion anregen und ihr Bewusstsein für den eigenen Lernprozess schärfen. In einer digitalen Lernumgebung existieren neue Möglichkeiten hinsichtlich der Formate, der Häufigkeit und des Timings solcher Hinweise, so dass Lernstrategien theoretisch systematisch eingeübt und verinnerlicht und so zukünftig auch ohne technische Unterstützung ganz intuitiv angewendet werden.

Die Studie untersucht, wie Fähigkeiten zur Selbstregulation bei Primarschüler:innen gefördert werden können. Dazu wurden in der digitale Lernumgebung LearningView einerseits eine umfangreiche Unterrichtseinheit entwickelt, in der sich Schüler:innen selbstgesteuert und durch Lerntipps unterstützt Wissen zu einem Thema aneignen. Andererseits wurde in LearningView ein digitaler Lern-Assistent implementiert, welcher die Schüler:innen bei der Planung und Überwachung ihres Lernprozesses unterstützt. Beides wurde in einem Feldversuch in 22 Primarschulklassen empirisch getestet.

Über das Projekt

Das Forschungsprojekt Learn2Learn beschäftigt sich mit der Frage, wie digitale Lernumgebungen genutzt werden können, um die Kompetenzen von Primarschüler:innen zum selbstregulierten Lernen zu fördern. Selbstreguliertes Lernen (SRL) umfasst die Planung, die Überwachung, die Regulierung und die Reflexion des eigenen Lernprozesses.

Das Potenzial digitaler Lernumgebungen zur Förderung von Kompetenzen des selbstregulierten Lernens wird im Primarschulbereich bisher nicht ausreichend ausgeschöpft, obwohl gerade hier die Grundlagen für diese Kompetenzen gelegt werden (Hasselhorn, 2004; Janke & Hasselhorn, 2008). Digitale Lernumgebungen bieten zahlreiche Möglichkeiten, selbstgesteuerte Lernprozesse zu unterstützen, indem sie beispielsweise den Lernenden einen Überblick über ihren Lernfortschritt bieten (Devolder et al., 2012). Darüber hinaus können durch digitale "Prompts" (z.B. Hinweise von einem Avatar) das Bewusstsein für den eigenen Lernprozesse geschärft und die Reflexion angeregt werden (Belland et al., 2015; Engelmann et al., 2021; Zheng, 2016).

In der ersten qualitativen Phase dieses Projekts (Pilotstudie) erkundeten wir die Herausforderungen, denen Primarschüler:innen beim selbstregulierten Lernen begegnen, am Beispiel der Nutzung der digitalen Lernumgebung LearningView. Zu diesem Zweck wurde in zwei Klassen eine NMG-Unterrichtseinheit mit LearningView durchgeführt. Dabei wurden acht ausgewählte Schüler:innen beim selbstregulierten Lernen beobachtet und gefilmt. Die Videoaufnahmen wurden anschliessend analysiert, wobei der Schwerpunkt auf Aktivitäten zur Planung und Überwachung des Lernprozesses lag.

In der zweiten Phase des Projekts (Hauptstudie) wurde eine Intervention zur Förderung des selbstregulierten Lernens entwickelt und in Primarschulklassen getestet. Eingebettet in eine digital unterstützte, fächerübergreifende Lerneinheit wurden den Schüler:innen durch den eigens für die Studie entwickelten Learn2Learn-Assitenten Hilfsmittel zur Planung und Überwachung ihrer Lernaktivitäten zur Verfügung gestellt. Der Assistent umfasst einerseits eine Planungsfunktion und andererseits ein digitales Promptsystem zur Förderung metakognitive Aktivitäten. Die Entwicklung des Learn2Learn-Assistenten und der Lerneinheit erfolgte durch ein interdisziplinäres Team von Expert:innen aus der Informatik, der Lernpsychologie und der Usability-Forschung in Zusammenarbeit mit Fachdidaktiker:innen und Lehrpersonen. Die Lerneinheit und der Learn2Learn-Assistent wurden in 22 Primarschulklassen getestet. Dabei hatten alle Lernende Zugriff auf die Planungsfunktion des Assistenten, während nur die Testgruppe zusätzlich durch die metakognitiven Prompts begleitet wurde. Vor, während und nach der Intervention wurden vielfältige qualitative und quantitative Daten erhoben erhoben (siehe Bild unten). Zu diesem Zweck wurden bestehende Instrumente zur Messung des selbstregulierten Lernens (Vandevelde et al., 2013) und der Computer- und Informationskompetenz (Aesert et al., 2015; Fraillon et al., 2015; Ifenthaler & Schweinbenz, 2016) weiterentwickelt und angepasst sowie ein neues Instrument zur qualitativen Erfassung von Selbstregulation-Kompetenzen (szenariobasierte Interviews und Ratings) entwickelt. Die verschiedenen Datenquellen flossen in Mixed-Method-Analysen ein, welche Aufschluss über die Wirksamkeit der Intervention geben.

Eine zentrale Erkenntnis der Pilotstudie ist, dass die Schüler:innen die digitale Lernumgebung LearningView als motivierend und unterstützend für ihr Lernen erleben. Darüber hinaus boten die Unterrichtsbeobachtungen Einblicke in eine Reihe spezifischer Herausforderungen, denen Primarschüler:innen beim selbstgesteuerten Lernen begegnen. Diese Herausforderungen bezogen sich insbesondere auf die Aufgabenanalyse, die mangelnde Fokussierung auf die wichtigsten Arbeitsschritte und die Zeitüberwachung. Ausserdem konntet beobachtet werden, dass die Integration von einerseits mündlich durch die Lehrperson vermittelten und andererseits schriftlich im System hinterlegten Anweisungen eine zusätzliche kognitive Belastung darstellte und damit für gewisse Lernende eine zusätzliche Schwierigkeit darstellte. Die Resultate dieser Pilotstudie wurden an der ECER-Konferenz in Hamburg (2019) präsentiert.

Die Ergebnisse der Haupstudie zeigen, dass die Lernenden die digitalen Hilfsmittel für die Planung und das Zeitmanagement ihres Lernprozesses mehrheitlich als nützlich empfanden und gerne weiter nutzen würden. Zudem konnte gezeigt werden, dass es durch die digitalen metakognitiven Prompts des Assistenten gelungen ist, metakogntive Aktivitäten zu fördern. Dies sowohl während des Lernprozesses als auch in einer Transferaufgabe, in der die Prompts nicht mehr präsent waren. Weiter bieten die vertiefenden Interviews mit Schüler:innen und Lehrpersonen einen Einblick in die Nutzungsmotive und -praktiken eines digitalen SRL-Scaffolds und liefert wichtige Implikationen für die Weiterentwicklung des Learn2Learn-Assistenten und das Design digitaler avatarbasierter Unterstützungssysteme im Allgemeinen. Die Resultate der Hauptstudie wurden bereits an verschiedenen Konferenzen präsentiert und können in Kürze in Publikationen nachgelesen werden.

Referenzen

Aesaert, K., van Braak, J., Van Nijlen, D., & Vanderlinde, R. (2015). Primary school pupils' ICT competences: Extensive model and scale development. Computers & Education, 81, 326-344.

Belland, B. R., Walker, A. E., Olsen, M. W., & Leary, H. (2015). A pilot meta-analysis of computer-based scaffolding in STEM education. Journal of Educational Technology & Society, 18(1), S. 183-197.

Devolder, A., van Braak, J., & Tondeur, J. (2012). Supporting self‐regulated learning in computer‐based learning environments: systematic review of effects of scaffolding in the domain of science education. Journal of Computer Assisted Learning, 28(6), S. 557-573.

Engelmann, K., Bannert, M., & Melzner, N. (2021). Do self-created metacognitive prompts promote short-and long-term effects in computer-based learning environments?. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 16(1), S. 1-21.

Fraillon, J., Schulz, W., Friedman, T., Ainley, J., & Gebhardt, E. (2015). International Computer and Information Literacy Study: ICILS 2013: Technical Report; Fraillon, J., Ainley, J., Schulz, W., Duckworth, D., & Friedman, T. (2019). IEA International Computer and Information Literacy Study 2018 assessment framework. Springer.

Hasselhorn, M. (2004). Individuelle Lernvoraussetzungen zwischen sechs und sechzehn Jahren: Allgemeine und differenzielle Entwicklungsveränderungen. In C. Aeberli (Hrsg.), Lehrmittel neu diskutiert (S. 11–25). Zürich: Lehrmittelverlag des Kantons Zürich.

Ifenthaler, D., & Schweinbenz, V. (2016). Students' acceptance of tablet pcs in the classroom. Journal of Research on Technology in Education, 48(4), 306-321.

Janke, B. & Hasselhorn, M. (2008). Frühes Schulalter. In R. Silbereisen & M. Hasselhorn (Hrsg.), Entwicklungspsychologie des Säuglings- und Kindesalters (Vol. 4, S. 240–296). Göttingen: Hogrefe.

Vandevelde, S., Van Keer, H., & Rosseel, Y. (2013). Measuring the complexity of upper primary school children’s self-regulated learning: A multi-component approach. Contemporary Educational Psychology, 38(4), 407-425.

Zheng, L. (2016). The effectiveness of self-regulated learning scaffolds on academic performance in computer-based learning environments: A meta-analysis. Asia Pacific Education Review, 17(2), 187-202.