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Aktivieren

Unter Aktivieren werden Methoden verstanden, um den Lernprozess der Schülerinnen und Schülern zu verbessern.

Auf der Webseite deacademic.com (Datum des Zugriffs: 4.5.2020) wird das Prinzip der Aktivierung folgendermaßen definiert:

Aktivierung heißt, den Schüler anzuregen und ihm die Möglichkeit zu geben, im tätigen Umgang mit den Dingen Lernerfahrungen zu sammeln. Durch das Prinzip der Aktivierung wird versucht, beim Schüler Selbsttätigkeit (aus eigenem Anlass auf ein Ziel hin mit freigewählten Mitteln und sozialem Bezug) zu bewirken. Oft wird hierbei gefordert, dass der Lehrer oder Erzieher offensichtliche Fehlversuche nicht vorzeitig beendet, sondern dem Schüler die Möglichkeit gegeben wird, aus seinem eigenen Handeln zu lernen.

Im Mittelpunkt der pädagogischen und didaktischen Bemühungen stand die Aktivierung zum Beispiel bei John Dewey („Learning by doing“) und Georg Kerschensteiner („Der Ursprung allen Denkens liegt im praktischen Tun“).

Der Begriff Aktivieren ist sehr nah beim Begriff des Motivierens angesiedelt, wobei es ebenfalls darum geht, die Lernleistung zu steigern. Aktivieren beeinflusst jedoch direkter das Lernverhalten und die Lernprozessen mit dem Ziel, die Verarbeitungstiefe zu steigern. Nach Filsecker & Kerres (2014, wie nach Nina Imlig-Iten zusammengefasst, 2020) geht es also um die Aktivierung Lernenden, die nach der Entscheidung passiert, sich mit dem Lerngegenstand auseinanderzusetzen (vgl. Motivation).

Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Aktivieren:
  • Engagement: Wie intensiv setzt sich eine Person mit einer Aufgabe auseinander. Hierbei wird zwischen «behavioral engagement», «emotional engagement» und «kognitive engagement» unterschieden. (Reeve, Jang, Carrell, Jeon & Bach, 2004, S. 147, wie nach Nina Imlig-Iten zusammengefasst, 2020). Dabei können die Beschäftigungsarten folgendermaßen unterschieden werden:
    • Behavioral engagement: Wie lange bleiben Schülerinnen und Schüler an der Aufgabe dran ohne aufzugeben?
    • Emotional Engagement: Verspüren Schülerinnen und Schüler Spass und Freude beim Lösen der Aufgabe?
    • Kognitive Engagement: Wie vertieft setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Aufgabe auseinander?
  • Verarbeitungstiefe: Als Verarbeitungstiefe wird das Ausmass der kognitiven Aktivität verstanden (siehe https://lexikon.stangl.eu/9824/verarbeitungstiefe/, Datum des Zugriffs: 4.5.2020). Dafür können auf verschiedene Arten der Verarbeitung zurückgegriffen werden, wobei zwischen oberflächliche Verarbeitung (Durchlesen, Wiederholen, Anschauen, Unterstreichen und Markieren) und tiefe Verarbeitungsmethoden (Anwendungen finden, Fragen zum Text entwerfen, jemandem von dem Gelernten berichten, Zusammenfassen und Exzerpieren, Bilden von Assoziationen und weitere) unterschieden wird.
  • Interaktivität, welche "dynamischen Prozess zwischen einem Lernenden und einem Lernsystem [bezeichnet]" (Niegemann & Heidig, 2019, S. 1). Interaktivität ist schwer messbar, weshalb eher ein Auge auf das Ausmaß der Ermöglichung von Interaktivität gelegt werden muss. Interaktivität ist im Kontext des Aktivierens wichtig, da sie verschiedene Prozesse anzustoßen vermag, beispielsweise jene der Motivation, wie auch das Verstehen, oder das Behalten von Lerninhalten fördert (Niegemann & Heidig, 2019).
  • Adaptivität, welche sich dadurch definiert, dass "Äußerungen des Systems ( ... ) sich auf vorangegangene Äußerungen des Nutzers beziehen und sie nach Möglichkeit an Besonderheiten ( ... ) des individuellen Lernens anpassen". Die Begrifflichkeit ist wichtig, da ein interaktives System stets mit Adaptivität, wenngleich manchmal auch nur wenig, einhergeht (Niegemann & Heidig, 2019, S. 20).

Beispiele des Aktivierens

In diesem Abschnitt werden verschiedene Methoden sowie Lehr- und Lernwerkzeuge vorgestellt, bei denen Aktivieren eine zentrale Rolle spielt. Dabei werden wichtige Merkmale der einzelnen Themen hervorgehoben, mit denen weitere Lehr- und Lernwerkzeuge (educational tools) verglichen werden können und entschieden werden kann, ob diese ebenfalls den Prinzipien des Aktivierens gerecht werden.

Aktivieren mit Games

Games als Sammelbegriff beinhaltet verschiedene Arten, um sich mit digitalen Spielen auseinanderzusetzen. Für das Thema Aktivieren sind vor folgende Arten, Videospiele in den Unterricht einzubauen von Bedeutung:

Serious Games sind sowohl (digitale) Spiele wie auch Lernwerkzeug zur Vermittlung von Lerninhalten. Eine Mögliche Definition kann folgendermaßen lauten:

Even a brief survey of the literature soon reveals that there seems to be as many definitions available as there are actors involved, but most agree on a core meaning that serious games are (digital) games used for purposes other than mere entertainment (Susi, Johannesson & Backlund, 2015, S.1).

Die Spiele werden also mit dem Ziel entwickelt, das nicht (nur) der Unterhaltung dient. Ein bekanntes Beispiel ist «Gabarello», ein Spiel das in der Medizin eingesetzt wird um das Laufen nach einem Unfall wieder zu erlernen. Dabei steuert der/die Patient/in eine Figur durch mehrere Levels indem sie selber auf einem Laufband läuft.

Gamifizierung wird definiert als:

(...) the use of game design elements in non-game contexts. This definition is related to similar concepts such as serious games, serious gaming, playful interaction, and game-based technologies. (Deterding et al., 2011, S. 1).

Dies bedeutet, dass typische Elemente aus (digitalen) Spielen wie Story, Highscore und Erfahrungspunkte in für Spiele untypische Settings verwendet werden, wie zum Beispiel beim Einkaufen oder eben in der Schule.

Digital Games Based Learning bezeichnet den Vorgang, bei dem ein Spiel kreiert und eingesetzt wird, um bestimmte Lernziele zu erreichen:

Digital game-based learning (DGBL) is increasingly being used to refer to the use of games for expected learning outcomes. The expression emphasizes the importance of the context of using digital games for educational purpose rather than the use of stand-alone applications (Egenfeldt-Nielsen et al. 2011).

Der Unterschied zum Serious Game ist also nicht sehr gross. Lediglich ist es von Anfang an klar, dass es sich hierbei um eine Lernsoftware für den Unterricht handelt und nicht um Programme, die beispielsweise in der Medizin eingesetzt werden. Schuldt (2018) erwähnt Serious Games als Möglichkeit, um Schülerinnen und Schüler zu aktivieren. So hilft zum Beispiel das Spiel «Crystal Island», eine aktivierende Lernumgebung zu erschaffen, in der Schülerinnen und Schüler, sich mit Mikrobiologie auseinandersetzen. Spries et al. (2011) weisen signifikante Lerngewinne beim Einsatz von Spielen mit Spielelementen wie einer Geschichte, die es zu lösen gilt, nach.

Primäres Ziel von Serious Games ist nicht die Unterhaltung, sondern die Wissensvermittlung. Hierbei werden die Phasen des Spielens oft von den Phasen des Lernens optisch getrennt. Der Schlüssel zum erfolgreichen Lernen ist hierbei die Spielbalance. Die Aufgaben dürfen weder über- noch unterfordernd sein. (vgl. Fluss, Flow) und sind im besten Fall adaptiv, was auch als Gütekriterium des Aktivierens aufgeführt wird. Ebenfalls muss darauf geachtet werden, das Potential des Lernens auszuschöpfen, ohne das Spielerlebnis zu zerstören. Die wichtigsten Elemente von Serious Games, die ebenfalls für das Aktivieren von Bedeutung sind, sind folgende:
  • Herausforderung: Gerade das «behavioural engagement» soll mit einer Herausforderung gestärkt werden, weil ein klar zu erreichendes Ziel vorgegeben ist.
  • Ziele oder Ergebnisse: Siehe Herausforderung.
  • Feedback: Diese Art von Interaktivität soll sicherstellen, dass die Schülerinnen und Schüler wissen, wo sie stehen und bis zum Schluss durchhalten.
  • Interaktion in der Umgebung und lernrelevante Handlungsmöglichkeiten.
  • Handlung / Story: Hiermit wird das «emotional engagement» gefördert.
  • Information: Adäquater Umfang, Korrektheit und im besten Falls adaptiv.
  • Anregung mentaler Anstrengung beim Nutzer: Verarbeitungstiefe und «kognitive engagement» werden gestärkt.
  • Spielspass: Siehe «emotional engagement».

Zu erwähnen ist, dass das Potenzial zur Unterhaltung bei Serious Games wissenschaftlich kontrovers ist (Schuldt, 2018). So sind manche überzeugt mit Serious Games eine effiziente Methode fürs Lernen entdeckt zu haben (Schuldt, 2018, zitiert nach Prensky, 2001), während andere wiederum die Wirkung von Serious Games zum Lernen anzweifeln (Schuld, 2018, zitiert nach Ohler und Nieding, 2000). Nach neusten Studien Westera (2019) wird aufgezeigt, dass Serious Games durchaus sinnvoll fürs Lernen sein können, jedoch bestimmte Bedingungen erfüllen müssen, um dies zu erreichen. Diese Bedingungen wurden in drei “Guidlines” gegliedert, welche Scores und Testes, motivierendes Gamedesign und das erfahrungsbasierte Lernen betreffen.

Ein Risiko besteht, dass die Zweckfreiheit des Spiels mit dem schulischen Kontext in Konflikt geraten und daraus eine Beeinflussung des Spielerlebnisses resultiert, welche eine Senkung der Motivation zur Folge hat. Der Auftrag ein Spiel zu spielen, kann dazu führen, dass das Spiel nicht mehr als Spiel wahrgenommen werden kann, da durch diese Aufgabe die Zweckfreiheit genommen wird, die für das Spielen ein wichtiger Faktor ist (Schuldt, 2018). Aus diesem Grund sollte Sorge getragen werden, dass das “Spiel [nicht] nur zu einem bestimmten Zweck gespielt werden muss” (Schuldt, 2018, S. 3). Im Bezug zu unserem Kriterienraster bezieht sich dies auf das Kriterium der Balance zwischen Spielspaß und Wissensvermittlung.

Eine weitere Möglichkeit des Aktivierens bietet die Gamifizierung (gamification) von Lerninhalten. Dieses Konzept ist vom Konzept der Serious Games abzugrenzen. Hierbei werden Spielmechanismen in nicht-spielerischen Kontexten eingebaut um intrinsisch zu motivieren und den Lernprozess positiv zu beeinflussen. Es wird gemäss Schuldt (2018) unterschieden zwischen einer strukturellen Gamification, bei der der eigentliche Lerninhalt nicht verändert wird und der inhaltlichen Gamification, bei der der Lerninhalt z. B. mit einer Erzählelement angereichert wird. Typische Spielmechaniken der Gamifizierung sind: Punkte, Level, Ranglisten, Auszeichnungen, Herausforderungen.

Aktivieren mit Interaktivität und Adaptivität

Interaktion findet statt, wenn zwei Subjekte wechselseitig aufeinander einwirken. In unserem Fall kann eines der Subjekte durch ein technisches System ersetzt werden. Interaktivität ist im Kontext des Aktivierens wichtig, da sie verschiedene Prozesse anzustoßen vermag, beispielsweise die motivationalen Prozesse, das Verstehen, oder das Behalten von Inhalten fördert (Niegemann & Heidig, 2019).

Die Funktionen von Interaktion überlappen die Grundfunktionen des Lehrens: Motivieren, Informieren, Verstehen fördern, Behalten und Abrufen fördern, Anwendung und Transfer fördern, Lernprozesse organisieren und regulieren. Folgende Kriterien sind wichtig für die Effizienz der Interaktivität (Niegelmann & Heidig, 2019): Das erste Kriterium bezieht sich auf die lernziele relevanten Informationen, die Lernende hervorholen können, wie beim emotional Engagement werden Informationen, die eine persönliche Bedeutung haben, besser von ihnen behalten. Ebenfalls ist es sehr wichtig das Vorwissen der Lernenden zu aktivieren und diese so aktiv Bezüge zu bereits Gelerntem herstellen zu lassen, um die Aufnahme des Lernstoffes zu erleichtern. Zuletzt ist auch relevant die Belastung des Arbeitsgedächtnisses der Lernenden zu berücksichtigen, um zu gewährleisten, das mehr kognitive Operationen ausgeübt werden können.

Adaptivität findet statt, wenn die Lernumgebung "ihr Verhalten an veränderte Bedingungen, d.h. insbesondere die individuell unterschiedlichen Lernvoraussetzungen bzw. Lernfortschritte lernender anpasst" (Nigelmann & Heidig, 2019, S. 20). Anpassungen können auf folgenden Ebenen stattfinden:

  • Kognitive Lernvoraussetzungen
  • Sprache, Sprachniveau
  • Benötigte Lernzeit, Lerntempo
  • Motivationale Lernvoraussetzungen der Lernenden
  • Kulturelle Unterschiede der Lernenden
  • Spezielle Beeinträchtigungen der Lernenden

Aktivieren mit SCOLEs (Student Centred, Open Learning Environments)

Das Konzept SCOLEs von Hannafin, Hill, Land & Lee, 2014) bedeutet soviel, wie studentenzentrierte, offene Lernumgebungen und nahm seinen Anfang in den 1990er Jahren in Form von offener Lernumgebung. SCOLE bedeutet, dass das Individuum in einem gewissen Lernkontext sowohl seine eigenen Lernziele festlegt, als auch selbst bestimmt, was Lernen für ihn / sie bedeutet und diesem so einen Sinn gibt. Wissenschaftler untersuchten damals das Lernen in Abwesenheit formaler Instruktionen und stellten fest, dass dadurch beispielsweise ein vertieftes Level an Verständnis ermöglicht wurde. Durch die Weiterentwicklung resultierte das SCOLE-Prinzip. Dieser Schüler/in-zentrierte Ansatz unterstützt individuell durch (technische) Tools, Ressourcen und Scaffolds. Scole geht dabei davon aus, dass das Individuum in der Lage ist relevante Ressourcen selbst zu finden und nach seinen kognitiven Ansprüchen auszurichten. Es werden dabei keine ganzen Sichtweisen vermittelt, sondern lediglich Anstöße dazu gegeben diese selbst zu erfassen und zu erfahren. Dieses Vorgehen kann auf Lernende motivierend - auch intrinsisch motivierend - wirken, da sie in ihrem Lernen einen Sinn ausmachen können, der zur Aktivierung und der aktiven Auseinandersetzung mit dem Lernstoff beiträgt.

SCOLE basiert auf vier zentralen Annahmen:

"SCOLEs betont die (a) zentrale Rolle des Lernenden dem Lernen einen Sinn zu geben, (b) die durch Scaffoldings unterstützte Teilnahme in schwach strukturierten Aufgabe und die soziokulturellen Praktiken und (c) den Zugang zu verschiedenen Perspektiven und Ressourcen und (d) Wichtigkeit früherer Erfahrungen der Lernenden ihrem Lernen Sinn zu verleihen (übersetzt aus Hannafin, Hill, Land & Lee, 2014, S.643). Somit ist dem SCOLE Prinzip ebenfalls einen aktivierenden Effekt zuzusprechen, da das Lernen von den Lernenden als sinnstiftend und damit auch als motivierend wahrgenommen werden kann. Die Lernenden sind engagiert und wollten sich mit dem Lerngegenstand auseinandersetzen.

Anwendungsbeispiele hat es in den vergangenen Jahren verschiedene gegeben. Eines davon ist der sogenannte «Flat Classroom» zur Vermittlung alternativer Perspektiven auf die Welt, wo Schülerinnen und Schüler aus der ganzen Welt ihr gemeinsames Wissen nicht nur asynchron über Wikis, sondern auch über synchrone Kommunikationswege austauschen. Sie tauschen auf diesem Weg ihre Ansichten aus und stellen sich den Weg ihres eigenen Verständnisses gegenseitig zur Verfügung. Interessant ist dieses Beispiel im Hinblick auf das Aktivieren, da es viele verschiedene Partizipationsansätze ermöglicht in welchen das Lernen von den Lernenden als sinnstiftend wahrgenommen werden kann, da der Sinn durch die weitreichende und perspektiven reiche Zusammenarbeit mit anderen Lernenden aus der ganzen Welt gegeben werden kann.

Kriterienraster

Aus der oben ausgeführten fachlichen Einbettung lassen sich die folgenden 4 Kriterien für Educational Technology ableiten. Die Kriterien werden im gemeinsamen Kriterienraster aufgeführt:

Kriterium Beschreibung Indikatoren
Interaktivität Interaktivität [bezeichnet Elemente], welche "dynamischen Prozess zwischen einem Lernenden und einem Lernsystem [bezeichnet]" (Niegemann & Heidig, 2019, S. 1). Interaktivität ist schwer messbar, weshalb eher ein Auge auf das Ausmass der Ermöglichung von Interaktivität gelegt werden muss. (Niegemann & Heidig, 2019). Bietet die App bei Problemen aktive und an die Aufgaben angepasste Hilfe an?
Gibt die App Feedback, das über ein simples "Falsch" oder "Richtig" hinausreicht?
Adaptivität [Von Adaptivität wird gesprochen, wenn] "Äusserungen des Systems […] sich auf vorangegangene Äusserungen des Nutzers beziehen und sie nach Möglichkeit an Besonderheiten […] des individuellen Lernens anpassen" (Niegemann & Heidig, 2019, S. 20). Erfolgt im Verlauf der Nutzung eine Anpassung der Aufgabenschwierigkeit an die individuellen Fähigkeiten des Lernenden?
Erfolgt im Verlauf der Nutzung eine Anpassung der Instruktionsdauer an die individuellen Fähigkeiten des Lernenden?
Gamification Gamification bedeutet den Einsatz von typischen Game-Design-Elementen in einem nicht-spielerischen Kontext (Deterding et al., 2011, S.1). Beispiele dafür sind Punkte, Level, Ranglisten, Auszeichnungen und Herausforderungen (Schuldt, 2018). Bietet die App Scores, Punkte, oder Level an an welchen die Lernenden während der Nutzung der App sammeln können?
Bietet die App Auszeichnungen, welche für einen gewissen Score, gewisse Anzahl der Punkte, oder ab einem gewissen Level erhalten werden können?
Serious Game Serious Games sind (digitale) Spiele, deren Fokus nicht primär darin liegt den Anwender Unterhaltung zu bieten (Susi, Johannesson & Backlund, 2015, S.1). Es gibt dabei Phasen des Spielens und Phasen des Lernens, wobei die Balance zwischen den beiden Phasen wichtig ist (Schuldt, 2018). Verfügt die Lernumgebung über eine Story / Handlung, welche zusehends weitererzählt wird?
Kann die Balance zwischen Spielspaß und Wissensvermittlung eingehalten werden?

Diskussionen

  • Weitere Beispiele von Tools/Games, die exemplarisch die Prinzipien des Aktivierens aufzeigen?
  • Führen Elemente der Gamifizierung nicht dazu, dass nur noch Wissen abgefragt wird, das automatisiert ausgewertet werden kann? (#BloomscheTaxonomie #DrillAndPractice).
  • Welche Kriterien von Games/Simulationen/Interaktivität/Adaptivität sind wirklich wirklich wichtig für unser Projekt «EdTech»?

Literatur

Deutscher Computerspielpreis, https://deutscher-computerspielpreis.de/kategorien/bestes-serious-game (Datum des Zugriffs: 27.03.2020)

Egenfeldt-Nielsen, S., Meyer, B., & Soerensen, B. H. (Eds.). (2011). Serious games in education: A global perspective. ISD LLC.

Filesecker & Kerres, 2014 https://www.researchgate.net/publication/273311488_Engagement_as_a_Volitional_Construct_A_Framework_for_Evidence-Based_Research_on_Educational_Games (Datum des Zugriffs: 22.3.2020)

Hannafin, M. J., Hill, J. R., Land, S. M., & Lee, E. (2014). Student-Centered, Open Learning Environments: Research, Theory, and Practice. In J. M. Spector, M. D. Merrill, J. Elen, & M. J. Bishop (Eds.), Handbook of Research on Educational Communications and Technology (Vol. 12, pp. 641–651). Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3185-5_51

Iten Glena, 2020, Präsentationsfolien Masterstudiengang in Fachdidaktik Medien & Informatik, Educational Technology Seminar 3, Aktivieren: Lernsoftware, Simulationen und Gaming.

Imlig-Iten, N. (2019). Lernen mit digitalen Lernspielen im Unterricht: Einfluss von angebots-und nutzungsspezifischen Faktoren (Doctoral dissertation, University of Zurich).

Khaled, Rilla & Nacke, Lennart & Dixon, Dan. (2011). Gamification: Toward a definition. 12-15.

Niegemann H.M., Heidig S. (2019) Interaktivität und Adaptivität in multimedialen Lernumgebungen. In: Niegemann H., Weinberger A. (eds) Lernen mit Bildungstechnologien.

Spires, H. A., Rowe, J. P., Mott, B. W., & Lester, J. C. (2011). Problem Solving and Game-Based Learning: Effects of Middle Grade Students’ Hypothesis Testing Strategies on Learning Outcomes. Journal of Educational Computing Research, 44(4), 453–472. https://doi.org/10.2190/EC.44.4.e

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Reeve, Jang, Carrell, Jeon & Bach, 2004 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.464.2000&rep=rep1&type=pdf (Datum des Zugriffs: 22.3.2020)

Schuldt J. (2018) Lernspiele und Gamification. In: Niegemann H., Weinberger A. (eds) Lernen mit Bildungstechnologien. Springer Reference Psychologie. Springer, Berlin, Heidelberg

Spector, J. M., Merrill, M. D., Elen, J., & Bishop, M. J. (Eds.). (2014). Handbook of Research on Educational Communications and Technology. Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3185-5

Susi, Tarja & Johannesson, Mikael & Backlund, Per. (2015). Serious Games - An Overview.

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