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Adaptives Feedback zur Unterstützung des selbstregulierten Lernens durch Experimentieren

Marschner, Jessica

Diese Dissertation beschäftigt sich mit Unterstützungsmaßnahmen für eine spezielle Form des selbstregulierten Lernens (SRL), dem SRL durch Experimentieren. Im Theorieteil wurde herausgearbeitet, welche Schwierigkeiten für Lerner bei dieser Lernform bestehen. Es wurde dargestellt, dass Lerner häufig mangelnde oder unangemessene Strategienutzung zeigen (de Jong & van Joolingen, 1998; Klahr & Dunbar, 1988). Die Ursache dafür scheint das Vorliegen eines Produktionsdefizits zu sein, hierbei verfügen die Lerner zwar über Strategiewissen, wenden dieses aber nicht an (Veenman, van Hout-Wolters & Afflerbach, 2006). Es wurde verdeutlicht, dass Lerner Unterstützung beim SRL durch Experimentieren benötigen, um die Strategienutzung und so den Lernerfolg zu fördern. Im Weiteren wurden relevante Eigenschaften von Unterstützung und verschiedenen Unterstützungsformen beschrieben (vgl. Azevedo, Cromley & Seibert, 2004; Bannert, 2003). Argumente aus Feedbackforschung und Forschung zum SRL wurden zusammengetragen, die dafür sprechen, dass an die Strategienutzung adaptiertes Feedback eine erfolgreiche Methode sein sollte, um Motivation und Strategienutzung beim SRL durch Experimentieren zu fördern (Butler & Winne, 1995; Kluger & DeNisi, 1996).
Im empirischen Teil der Arbeit wurden folgende Forschungsfragen untersucht: 1. Lassen sich empirische Hinweise finden, die die Annahme eines Produktionsdefizits hinsichtlich der Nutzung von Experimentierstrategien rechtfertigen? 2. Ist adaptive Unterstützung, also an das individuell gezeigte strategische Verhalten angepasste Unterstützung, für das SRL durch Experimentieren lernförderlicher als nicht adaptive Unterstützung? 3. Ist strategiebezogenes Feedback mit adaptiven Hinweisen motivations- und lernförderlich und somit effektiver in der Unterstützung des SRL durch Experimentieren als Unterstützung ohne Feedback?
Die erste Forschungsfrage wurde in einer Studie mit 269 Gymnasialschülern der Sekundarstufe I untersucht. Dabei lernten Schüler mit einer computerbasierten Experimentierumgebung ohne Unterstützung. Logfile Daten wurden benutzt um die Strategienutzung zu erfassen, zudem wurde ein Test entwickelt, um Strategiewissen erheben zu können. Wie erwartet, konnten empirische Hinweise für das Vorliegen eines Produktionsdefizits gefunden werden. In der darauffolgenden experimentellen Studie wurden die zweite und dritte Forschungsfrage an 108 Neuntklässlern des Gymnasiums untersucht. In dieser Studie erhielten die Schüler während der Bearbeitung der Experimentierumgebung Unterstützung, die sich auf Experimentierstrategien bezog. Dabei wurden vier Bedingungen umgesetzt: Feedback mit adaptiven Prompts (Hinweisen), adaptive Prompts, nicht adaptive Prompts und keine Unterstützung (Kontrollgruppe). Die Ergebnisse zeigten, dass die Schüler in der Feedback-Bedingung starker motiviert werden konnten als die Schüler der anderen Bedingungen. Zusätzlich zeigte die Feedback-Gruppe signifikant mehr Strategienutzung als die Kontrollgruppe und als die Gruppe mit nicht adaptiver Unterstützung. Schüler nahmen außerdem die adaptive Unterstützung als hilfreicher wahr als die nicht adaptive Unterstützung, aber adaptive Unterstützung ohne Feedback konnte die Strategienutzung nicht verbessern. Die Ergebnisse sprechen für die theoretische Annahme, dass Feedback bezogen auf Strategienutzung die metakognitive Regulation fördert (Butler & Winne, 1995), da dieses Feedback die Strategienutzung verbessert hat. Aus praktischer Perspektive geben die Ergebnisse hilfreiche Informationen zur Gestaltung von geeigneten Methoden, um selbstregulative Kompetenzen zu unterstützen. Das Geben von Feedback (mit Informationen zur individuellen Strategienutzung und adaptiven Hinweisen für die weitere Strategienutzung) während des SRL scheint die Motivation aufrechtzuerhalten und die Strategienutzung zu verbessern.

This thesis deals with “scientific discovery learning” (SDL), a kind of self-regulated learning where learners learn through experimenting. In the theoretical part, the difficulties learners have with this kind of learning are elaborated. It is shown that learners rarely use appropriate strategies during SDL (de Jong & van Joolingen, 1998; Klahr & Dunbar, 1988). A production deficiency, which means learners have knowledge about experimenting strategies but do not use it, seems to be the reason for the lack of strategy use (Veenman, van Hout-Wolters & Afflerbach, 2006). It is revealed that learners need to be supported to enhance their strategy use and so their learning outcome. Also relevant characteristics of support and different kinds of support are described (Azevedo, Cromley & Seibert, 2004; Bannert, 2003). It is argued that adaptive feedback referring to strategy use should be a successful method to foster motivation and strategy use during SDL (Butler & Winne, 1995; Kluger & DeNisi, 1996). In the empirical part, the following research questions are investigated: 1. Can we find empirical hints to justify the assumption of a production deficiency in scientific discovery learning? 2. Is adaptive support, which is adapted to individual strategy use, more effective to foster scientific discovery learning than non-adaptive support? 3. Is strategy-related feedback with adaptive hints more effective to foster motivation and scientific discovery learning than support without feedback?
In a correlation study, the first research question was answered. Students learned with a computer-based scientific discovery learning environment without any support. Logfile data were used to assess strategy use and a self-developed test was used to assess strategy knowledge. As assumed empirical hints for a production deficiency were found. In the following experimental study, the second and third research questions were investigated. In this study students got support during learning that was related to experimenting strategies. Four support conditions were realized: feedback with adaptive prompts (hints), adaptive prompts, non-adaptive prompts and no support (control group).
Results reveal that learners in the feedback condition could be motivated more than learners with other support. Additionally, the feedback group showed significant more strategy use than the control group and the non-adaptive prompt group. Learners perceived adaptive support as more helpful than non-adaptive support. Despite of this, adaptive support without feedback did not enhance strategy use or leaning outcome.
From a theoretical perspective results support the assumption that feedback about strategy use fosters metacognitive regulation (Butler & Winne, 1995), because strategy use was improved by strategy-related feedback. From a practical perspective results provide helpful information for designing appropriate methods to support self-regulation competencies. Providing learners some feedback during SDL that contains information about their individual use of strategies and adaptive hints to further strategy use seems to keep up current motivation and to enhance strategy use.

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Citation style:

Marschner, Jessica: Adaptives Feedback zur Unterstützung des selbstregulierten Lernens durch Experimentieren. 2011.

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