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Algorithmen als Dozierende?
(2023)
Auf maschinellem Lernen basierende Tools haben schon längst Einzug in unseren Alltag gefunden und so konnten auch in der Lehrkräftebildung erste Anwendungen entwickelt, erprobt und evaluiert werden. Im Teilprojekt Physikdidaktik des Schwerpunktes 2 „Schulpraktische Studien“ wurden auf Basis eines Rahmenmodells für Reflexion (Nowak et al., 2019) automatisierte Analysemethoden (Wulff et al., 2020) entwickelt und fanden Einzug in universitäre fachdidaktische Lehre (Mientus et al., 2021a). Mit dem Projekt konnten Potenziale KI-basierter Unterstützung aufgezeigt und verstetigt sowie spezifische Herausforderungen identifiziert werden. Dieser Beitrag skizziert ausgewählte Anwendungsmöglichkeiten und weiterführende Forschungen unter dem Gesichtspunkt der Akzeptanz computerunterstützter Lehre.
The collaboration-based professional development approach Lesson Study (LS), which has its roots in the Japanese education system, has gained international recognition over the past three decades and spread quickly throughout the world. LS is a collaborative method to professional development (PD) that incorporates multiple characteristics that have been identified in the research literature as key to effective PD. Specifically, LS is a long-term process that consists of subsequent inquiry cycles, it is site-based and integrated in teachers’ practice, it encourages collaboration and reflection, places a strong emphasis on student learning, and it typically involves external experts that support the process or offer additional insights.
As LS integrates all these characteristics, it has rapidly gained international popularity since the turn of the 21st century and is currently being practiced in over 40 countries around the world. This international borrowing of the idea of LS to new national contexts has given rise to a research field that aims to investigate the effectiveness of LS on teacher learning as well as the circumstances and mechanisms that make LS effective in various settings around the world. Such research is important, as borrowing educational innovations and adapting them to new contexts can be a challenging process. Educational innovations that fail to deliver the expected outcomes tend to be abandoned prematurely and before they have been completely understood or a substantial research base has been established.
In order to prevent LS from early abandonment, Lewis and colleagues outlined three critical research needs in 2006, not long after LS was initially introduced to the United States. These research needs included (1) developing a descriptive knowledge base on LS, (2) examining the mechanisms by which teachers learn through LS, and (3) using design-based research cycles to analyze and improve LS.
This dissertation set out to take stock of the progress that has been made on these research needs over the past 20 years. The scoping review conducted for the framework of this dissertation indicates that, while a large and international knowledge base has been developed, the field has not yet produced reliable evidence of the effectiveness of LS. Based on the scoping review, this dissertation makes the case that Lewis et al.’s (2006) critical research needs should be updated. In order to do so, a number of limitations to the current knowledge base on LS need to be addressed. These limitations include (1) the frequent lack of comparable and replicable descriptions of the LS intervention in publications, (2) the incoherent use or lack of use of theoretical frameworks to explain teacher learning through LS, (3) the inconsistent use of terminology and concepts, and (4) the lack of scientific rigor in research studies and of established ways or tools to measure the effectiveness of LS.
This dissertation aims to advance the critical research needs in the field by examining the extent and nature of these limitations in three research studies. The focus of these studies lies on the LS stages of observation and reflection, as these stages have a high potential to facilitate teacher learning. The first study uses a mixed-method design to examine how teachers at German primary schools reflect critically together. The study derives a theory-based definition of critical and collaborative reflection in order to re-frame the reflection element in LS.
The second study, a systematic review of 129 articles on LS, assess how transparent research articles are in reporting how teachers observed and reflected together. In addition, it is investigated whether these articles provide any kind of theorization for the stages of observation and reflection.
The third study proposes a conceptual model for the field of LS that is based on existing models of continuous professional development and research findings on team effectiveness and collaboration. The model describes the dimensions of input, mediating mechanisms, and outcomes in order to provide a conceptual grid to teachers’ continuous professional development through LS.
Mobile Applikationen eignen sich als strukturelle Unterstützungsangebote für Studierende während des Studieneinstiegs. Durch die App Reflect.UP werden Studienorganisation, Studieninhalte und -ziele von Studierenden reflektiert. Der bewusste Umgang mit dem studentischen Kompetenzerwerb als wissenschaftliche eflexionskompetenz ist immanenter Bestandteil der akademischen Professionalisierung und steht in diesem Beitrag im Vordergrund. Gezeigt wird, wie aus Studienordnungen und Modulbeschreibungen systematisch Fragen zur studentischen Reflexion herausgearbeitet werden und dadurch ein Kompetenzraster entsteht. Die durch den praktischen Einsatz von Reflect.UP gewonnenen Daten werden ausgewertet und dahingehend diskutiert, welche Rückschlüsse sich hieraus auf die Problemlagen und Lernprozesse der Studierenden sowie für die Studiengangsorganisation(en) ziehen lassen. Darüber hinaus werden die Stärken und Schwächen einer mobilen Applikation als sozial- und informationswissenschaftliches Amalgam zur strukturellen Unterstützung der Studieneingangsphase reflektiert.
This research focuses on empowering leadership, a leadership style that shares autonomy and responsibilities with the followers. Empowering leadership enhances the meaningfulness of work by fostering participation in decision-making, expressing confidence in high performance, and providing autonomy in target setting (Cheong, 2016). I examine how empowering leadership affects followers’ reflection. I used data from 528 individuals across 172 teams and found a positive relationship between empowering leadership and followers’ reflection. Followers’ reflection, in turn, is negatively associated with followers’ withdrawal, which mediates the beneficial effect of empowering leadership on leaders’ emotional exhaustion. As for the leaders, I propose that empowering leadership is negatively related also to leaders’ emotional exhaustion. This research broadens our understanding of empowering leadership's effects on both followers and leaders. Moreover, it integrates empowering leadership, leader emotional exhaustion, and burnout literature. Overall, empowering leadership strengthens members’ reflective attitudes and behaviors, which result in reduced withdrawal (and increased presence and contribution) in teams. Because the members contribute to team effort more, the leaders experience less emotional exhaustion. Hence, my work not only identifies new ways through which empowering leadership positively affects followers but also shows how these positive effects on followers benefit the leaders’ well-being.
Aufgrund der Bedeutung von Experimenten im physikalischen Erkenntnisprozess, sind diese ein wesentlicher Bestandteil des Physikunterrichts. Um den Einsatz von Experimenten im Physikunterricht zu fördern, sind kompetenzorientiertes Experimentieren und die Reflexion des Einsatzes von Experimenten wichtige Ziele in Lehrkräftebildungsprogrammen. Ablaufmodelle für kompetenzorientiertes Experimentieren unterscheiden typischerweise Phasen der Fragen- und Hypothesenentwicklung, der Planung, der Erforschung und der Schlussfolgerungen. Es ist allerdings unklar, auf welche Weise angehende Physiklehrkräfte Aspekte des kompetenzorientierten Experimentierens in ihrem Unterricht in schulpraktischen Ausbildungsphasen einsetzen, auf welche Weise sie solche Unterrichtsversuche mit Experimentierbezug reflektieren und wie strukturiert (im Sinne der Ablaufmodelle) sie dabei vorgehen.
In der vorliegenden Studie wurde deshalb untersucht, auf welche Weise Praxissemesterstudierende Experimentierprozesse in ihren Unterrichtsversuchen reflektieren. Hierfür wurde betrachtet, zu welchen Anteilen die Experimentierphasen in den Reflexionen adressiert werden. Um weiterhin herauszufinden, mit welcher Qualität die Experimentplanung reflektiert wird und inwiefern sich Vorstrukturierung für die Planungsphase zeigt, wurde diese differenzierter betrachtet. Auf Basis empirischer Vorarbeiten wurde vermutet, dass Fragenentwicklung, Hypothesenbildung und Experimentplanung seltener thematisiert werden als die anderen Teilkompetenzen und dass die Planungsphase hauptsächlich stark vorstrukturierte Elemente enthält, statt den Lernenden Freiräume für selbstständige Planungen zu lassen.
Zur Untersuchung der Fragestellung wurden Kodiermanuale zur Erfassung experimentierbezogener Kompetenzen in schriftlichen Reflexionen entwickelt und validiert. Analysiert wurden 40 Reflexionstexte von 14 Studierenden des Physik-Lehramts im Praxissemester an der Universität Potsdam. Als Untersuchungsmethode wurde die qualitative Inhaltsanalyse genutzt. Die Texte wurden bezüglich der Umsetzung eines Reflexionsmodells und auf das Vorkommen der Teilkompetenzen des Experimentierzyklus untersucht.
Die Ergebnisse bestätigten das geringe Vorkommen der Fragenentwicklung und Hypothesenbildung sowie die tendenziell geschlossenen Planungsinhalte. Zudem konnte festgestellt werden, dass die Planungsphase eher oberflächlich reflektiert und vor allem Arbeitsaufträge wiedergegeben wurden. Allgemein zeigten sich hauptsächlich beschreibende Tendenzen in den Reflexionen und eher wenige Alternativen und Konsequenzen. Aus den Ergebnissen werden Implikationen für die Lehrkräftebildung im Fach Physik abgeleitet. Um die Reflexionskompetenz der angehenden Lehrkräfte zu fördern, sind Hilfestellungen während des Reflexionsprozesses und eine inhaltliche Rückmeldung notwendig. Des Weiteren sollten die angehenden Lehrkräfte für eine ausgewogenere Förderung der Teilkompetenzen in ihrem Unterricht sensibilisiert werden.
Experiment Unterricht
(2014)
Für die Entwicklung professioneller Handlungskompetenzen angehender Lehrkräfte stellt die Unterrichtsreflexion ein wichtiges Instrument dar, um Theoriewissen und Praxiserfahrungen in Beziehung zu setzen. Die Auswertung von Unterrichtsreflexionen und eine entsprechende Rückmeldung stellt Forschende und Dozierende allerdings vor praktische wie theoretische Herausforderungen. Im Kontext der Forschung zu Künstlicher Intelligenz (KI) entwickelte Methoden bieten hier neue Potenziale. Der Beitrag stellt überblicksartig zwei Teilstudien vor, die mit Hilfe von KI-Methoden wie dem maschinellen Lernen untersuchen, inwieweit eine Auswertung von Unterrichtsreflexionen angehender Physiklehrkräfte auf Basis eines theoretisch abgeleiteten Reflexionsmodells und die automatisierte Rückmeldung hierzu möglich sind. Dabei wurden unterschiedliche Ansätze des maschinellen Lernens verwendet, um modellbasierte Klassifikation und Exploration von Themen in Unterrichtsreflexionen umzusetzen. Die Genauigkeit der Ergebnisse wurde vor allem durch sog. Große Sprachmodelle gesteigert, die auch den Transfer auf andere Standorte und Fächer ermöglichen. Für die fachdidaktische Forschung bedeuten sie jedoch wiederum neue Herausforderungen, wie etwa systematische Verzerrungen und Intransparenz von Entscheidungen. Dennoch empfehlen wir, die Potenziale der KI-basierten Methoden gründlicher zu erforschen und konsequent in der Praxis (etwa in Form von Webanwendungen) zu implementieren.
Körper, Geist und Schule
(2023)
Der Schulalltag ist oft von fehlender Mitarbeit und mangelnder Motivation der Schüler:innen geprägt. Um diesen Umstand entgegenzuwirken und die Lernsituation zu verbessern, stellt das praxisorientierte Buch einen neuen Ansatz vor: Lernen ist ein körperlicher Prozess und im Unterricht müssen Körper und Geist gleichermaßen angesprochen werden. Als Resultat wird eine körperintegrierende Lerntheorie entwickelt, die den Körper als Ausgangspunkt für Lernprozesse versteht und die Methode vermittelt, im Unterricht mit und durch den Körper zu lernen. Es beinhaltet wichtige Hinweise und Anregungen für die Unterrichtsgestaltung und zeigt mögliche Entwicklungen für die Didaktik und die allgemeine Schullandschaft auf.
Im Rahmen des vorliegenden Seminarkonzepts reflektieren Französisch-Lehramtsstudierende individuelle Vorgehensweisen von Schüler:innen bei der Rezeption digitaler fremdsprachlicher Texte. Ziel ist es, den Leseprozess auf einer Webseite mit literarischen Texten zu untersuchen und daraus Ableitungen für eine Sequenzplanung mit dem Ziel der Förderung der Lesekompetenz vorzunehmen. Hierbei wählen die Studierenden zunächst eine für Französischlernende im zweiten bis vierten Lernjahr relevante Webseite zur digitalen Literatur anhand zuvor selbst festgelegter Gütekriterien aus, formulieren einen lernaufgabenorientierten Arbeitsauftrag und führen diesen mithilfe der Methode „Lautes Denken“ mit den Lernenden durch. Die Studierenden werden in Vor- und Nachbereitung zu Reflexionen angeleitet, die final in der Anpassung von Lehr-Lern-Szenarien im Zuge der Offenlegung der in den Laut-Denken-Protokollen ermittelten Leseprozesse, Vorgehensweisen und besonders auch Schwierigkeiten münden.
Im Rahmen der Lehrkräftebildung stellen hohe Selbstwirksamkeitserwartungen eine wichtige persönliche Ressource dar, um einem erhöhten Beanspruchungserleben entgegenzuwirken. Dabei gelten erfolgreiche eigene Erfahrungen im Unterrichten als Möglichkeit, die Entwicklung von Selbstwirksamkeitserwartungen in der Lehrkräftebildung zu begünstigen. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen eines Schulnetzwerks ein Seminarkonzept entwickelt, um neben den obligatorischen Praktika während des Lehramtsstudiums weitere begleitete Unterrichtserfahrungen sammeln zu können. Dabei werden die Seminarkonzeption sowie der Ablauf der Kooperation im Kontext der Netzwerkarbeit dargestellt und erläutert. Darüber hinaus werden die Ergebnisse der Seminarevaluation vorgestellt und ein Fazit aus dem Konzept des Schulnetzwerks bzw. der Seminarkonzeption gezogen und diskutiert.