Wenn Forschung auf Praxis trifft – Erfahrungen bei der Umsetzung des eChemBooks

Prof. Dr. Katharina Scheiter und Juliane Richter beschreiben in einem Interview ihre Erfahrungen bei der Umsetzung des digitalen Schulbuchs eChemBook am Leibniz-Institut für Wissensmedien.

Das Ziel des Projekts eChemBook, das in der Arbeitsgruppe „Wissenserwerb mit Multimedia” am Leibniz-Institut für Wissensmedien angesiedelt ist, ist die Entwicklung eines interaktiven, digitalen Chemieschulbuchs. Das Projekt wird in Kooperation mit der Fachdidaktik Chemie der Leibniz Universität Hannover, dem Schroedel Westermann Verlag und SMART Technologies durchgeführt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Digitale Schulbücher eröffnen neue Möglichkeiten, was die Präsentation und Vermittlung von Lerninhalten angeht. Neben Text und Bild können Audioaufnahmen von gesprochenem Text, Animationen und Videos eingebunden werden. Im Rahmen des Projekts wurde ein Prototyp zu der Unterrichtseinheit „Einführung in das Teilchenmodell” entwickelt, welcher auf fachdidaktischen und lehr-lernpsychologischen Forschungsergebnissen beruht. Der Prototyp wurde im Unterricht an verschiedenen Schulen auf seine Lernwirksamkeit überprüft. Daraus werden Gestaltungsprinzipien für Autoren digitaler Schulbücher abgeleitet. Im Interview sprechen Prof. Dr. Katharina Scheiter und Juliane Richter über die Herausforderungen eines Transferprojekts und die Erfahrungen bei der Zusammenarbeit mit Technikern, Verlag und Schulen.

Interview

Ob Text, Bild, Video oder Simulation - der Medieneinsatz im Unterricht ist bei vielen Lehrenden fester Bestandteil des Unterrichts. Doch nicht immer bieten Medien einen Mehrwert beim Lernen. In der Arbeitsgruppe „Wissenserwerb mit Multimedia“ am IWM wird erforscht, welche Darstellungsformen besonders lernförderlich sind. Welche Erkenntnisse der Lehr-Lernforschung sind in die Konzeption des eBook eingeflossen?

Juliane Richter: In das eBook sind aus unserer Arbeitsgruppe vor allem Forschungsergebnisse aus dem Bereich Lernen mit Text und Bild eingeflossen. Beispielsweise wurden Multimedia-Gestaltungsprinzipien wie das Kohärenz- oder Kontiguitätsprinzip umgesetzt. Das bedeutet z.B., dass die Schulbuchtexte durch Bilder ergänzt wurden, die für den Lernprozess wirklich relevant sind und keine Bilder verwendet wurden, die nur „schmückenden” Charakter haben. Außerdem wurde korrespondierender Text räumlich nah am Bild platziert oder wenn möglich in das Bild integriert. Dynamische Darstellungen wie Videos, Animationen oder Simulationen wurden nur eingesetzt, wenn sie einen Mehrwert gegenüber statischen Darstellungen hatten, z.B. zur Darstellung des Konzeptes der Teilchenbewegung. Aber auch Ergebnisse aus der Forschung zum Textverstehen wurden berücksichtigt, mit dem Ziel verständliche Texte zu schreiben.

Bei der eBook-Gestaltung haben wir eng mit der Chemiefachdidaktik an der Leibniz Universität Hannover zusammengearbeitet. Unsere Kooperationspartner Sascha Schanze und Nina Ulrich haben das Fachwissen für den Lerninhalt sowie fachspezifische didaktische Erkenntnisse eingebracht. Beispielsweise haben Schülerinnen und Schüler oftmals keine wissenschaftlich adäquaten Vorstellungen zu naturwissenschaftlichen Konzepten und Zusammenhängen, die man durch entsprechende Gestaltungsmaßnahmen adressieren und denen man wenn nötig auch entgegenwirken kann.

Im Projekt eChemBook habt Ihr nicht nur eng mit verschiedenen wissenschaftlichen Projektpartnern zusammengearbeitet, sondern auch mit Medientechnikern, den Projektpartnern aus der Praxis und am Ende mit verschiedenen Schulen. Welche Herausforderungen stellen sich Forschenden, wenn sie mit „Praktikern” zu tun haben?

Prof. Dr. Katharina Scheiter: Praktiker sind oftmals erstaunt, wie langwierig Forschungsprozesse sind und wie schwierig der Weg von einem Forschungsbefund zu Implikationen für die Praxis ist. Häufig sind Forschungsergebnisse dadurch gekennzeichnet, dass sie nur unter Berücksichtigung vieler Randbedingungen anzuwenden sind. Beispielsweise kann ein Instruktionsdesign für ein bestimmtes Lernziel oder eine bestimmte Zielgruppe sehr gut geeignet sein, sich aber für andere Lernziele oder Zielgruppen als ungeeignet erweisen. Forschungsergebnisse münden leider selten in einfach formulierte Handlungsempfehlungen, die allgemeingültigen Charakter haben. Manchmal ist die Enttäuschung bei Praktikern aber auch bei der interessierten Öffentlichkeit groß, wenn wir unsere Antwort auf eine Frage wie „Lernen alle besser mit digitalen Medien?” mit „das kommt darauf an ...” beginnen.

Juliane Richter: In der Forschung hat man sehr genaue Vorstellungen, wie beispielsweise Studien gestaltet sein müssen. Kommt man dann in eine Schule, merkt man schnell, dass der Unterrichtsalltag und diese Vorstellungen sich nicht vollständig zusammenführen lassen. Daher muss man genau schauen, welche Kompromisse man eingehen kann und nach pragmatischen Lösungen suchen.

Inwiefern profitiert ihr denn als Forscherinnen von der Zusammenarbeit mit Praktikern? Inwieweit beeinflusst es die weitere Forschung?

Prof. Dr. Katharina Scheiter: Wir wollen mit unserer Forschung grundlagenwissenschaftlich fundierte und anwendungsrelevante Erkenntnisse generieren. Dazu müssen wir auch die Praxis des digitalen Medieneinsatzes und der Produktion digitaler Unterrichtsmedien kennen, um nicht an der Praxis vorbei zu forschen. Was bringt es beispielsweise, ein aus lehr-lernpsychologischer Sicht gut gestaltetes eBook zu produzieren, das in der Praxis dann vielleicht nicht genutzt wird, weil es Anforderungen an die Unterrichtspraxis stellt, die dort gar nicht erfüllt werden können, z.B. bzgl. Medienverfügbarkeit oder Handlungskompetenzen von Lehrkräften? In der Zusammenarbeit mit der Praxis ergeben sich darüber hinaus auch neue Fragestellungen oder Perspektiven auf das eigene Forschungsfeld. Beispielsweise ist die lehr-lernpsychologische Forschung sehr stark darauf ausgerichtet, wie Multimedia so gestaltet werden kann, dass kognitive Prozesse unterstützt werden. Aber in der Schule lernen Schülerinnen und Schüler nicht nur 30 Minuten wie in unseren laborexperimentellen Studien, sondern über längere Phasen. Sie müssen ihren Lernfortschritt selbst überwachen und Maßnahmen ergreifen, wenn sie Inhalte noch nicht verstanden haben und sie müssen auch dann ihre Lernziele verfolgen, wenn es mal schwierig wird. In dieser Situation spielen Fragen nach der Motivation von Lernenden, ihren Fähigkeiten zum selbstregulierten Lernen oder nach ihrer Anstrengungsbereitschaft eine viel größere Rolle als wir das in laborexperimentellen Studien abbilden können. Das heißt, Forschung im Feld führt oftmals zu einer breiter angelegten, wenn auch nicht immer einfacheren, Betrachtung der Frage, wie man digitale Medien sinnvoll nutzen kann.

Juliane  Richter: Ich denke die Forschung ist in der Pflicht, ihre Ergebnisse nicht nur im wissenschaftlichen Bereich zu publizieren und zu diskutieren, sondern nach eingehender Prüfung und Replikation auch der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Dabei müssen Forschungsergebnisse verständlich formuliert werden. Nur dann kommen diese Ergebnisse auch in der Praxis an und können dort diskutiert und getestet werden. Von den gesammelten Praxiserfahrungen kann die Forschung wiederum profitieren und möglicherweise auch inspiriert werden. Vor welchen Herausforderungen stehen z.B. Schulbuchverlage was die Digitalisierung der Materialien für die Schule anbelangt? Ich bin der Meinung, dass ein Austausch hier sehr fruchtbar für beide Seiten sein kann. Und letztendlich profitieren hoffentlich auch die Schülerinnen und Schüler von einer funktionierenden Kooperation zwischen der Forschung und der Praxis.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Gestaltungsrichtlinien. Am Ende wird der Prototyp dem Verlag übergeben einschließlich der entwickelten Richtlinien. Auf die weitere Entwicklung haben die Forschenden keinen Einfluss mehr. Wie fühlt es sich an, ein Projekt aus der Hand zu geben?

Juliane Richter: Das ist einer der wichtigsten Momente in einem Transferprojekt. Da man lange darauf hinarbeitet, hofft man, dass man die Übergabe so gut wie möglich vorbereitet hat und der Transfer gelingen wird. Es schwingt außerdem Freude über den erreichten Meilenstein und natürlich Neugier über den weiteren Verlauf mit. Wir werden mit Spannung verfolgen, wie es mit dem eChemBook weitergeht.

Prof. Dr. Katharina Scheiter: Zunächst überwiegt die Freude, dass man die Möglichkeit hatte, tatsächlich an einem solchen Transfer von Forschungserkenntnissen in die Praxis mitgewirkt zu haben, denn diese Übergabe geschieht allgemein noch viel zu selten. Außerdem hoffen wir natürlich, dass diese Zusammenarbeit nicht einmalig war und auch in Zukunft fortgesetzt werden wird. Schließlich haben wir im Projekt gemeinsam schon eine Menge neuer Ideen entwickelt, die in einen Prototyp 2.0 einfließen könnten. Ideen, die sowohl aus praktischer Sicht relevant als auch aus Forschungssicht spannend sind und deren Bearbeitung einen Erkenntnisfortschritt verspricht – daher werden wir das Projekt wohl nicht ganz aus der Hand geben, sondern hoffentlich gemeinsam an seiner Weiterentwicklung arbeiten.

Zu den Interviewpartnerinnen:

Prof. Dr. Katharina Scheiter

Scheiter
Katharina Scheiter

Scheiter habilitierte sich 2009 an der Universität Tübingen mit einer Habilitationsschrift zum Thema „Theoretical and empirical foundations of theories of multimedia learning: A critical reconsideration“. Seit Anfang 2009 leitet sie am IWM die Arbeitsgruppe Wissenserwerb mit Multimedia, in der sie mit ihrem Team kognitionspsychologische Grundlagen sowie Maßnahmen zur Unterstützung des multimedialen Lernens untersucht. Von 2009 bis 2013 koordinierte sie gemeinsam mit Erica de Vries (Universität Grenoble) die Special Interest Group 2: Comprehension of Text and Graphics der EARLI. Seit September 2013 ist sie Sprecherin der Fachgruppe Pädagogische Psychologie der Deutschen Gesellschaft für Psychologie (DGPs).

 

Juliane Richter

Richter
Juliane Richter

Juliane Richter ist seit Juni 2013 wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin am Leibniz-Institut für Wissensmedien. Sie arbeitet im DFG-Projekt „eChemBook“. Im Rahmen ihrer Promotion beschäftigt sie sich mit der Untersuchung der Effektivität verschiedener Gestaltungsmerkmale für interaktive und digitale Schulbücher wie z.B. der Lernwirksamkeit spezieller Hervorhebungen von Text-Bild-Bezügen. Sie studierte Human Factors an der Technischen Universität und verfügt über mehrjährige Berufserfahrung im Bereich Usability Engineering.

 

Über das Projekt

Projekt

Das von der DFG geförderte Forschungsprojekt basiert auf einer Kooperation der Fachdidaktik Chemie der Leibniz Universität Hannover, Prof. Dr. Sascha Schanze und Nina Ulrich, dem Schroedel Westermann Verlag, SMART Technologies und dem Leibniz-Institut für Wissensmedien.

Weitere Infos zum Projekt eChemBook finden Sie auf der Projektseite des IWM. Einen Überblick über wesentliche Elemente der „Forschungsbasierte Gestaltung von E-Books“ gibt auch die Aufzeichnung eines e-teaching.org-Online-Events mit Prof. Dr. Katharina Scheiter.