Über die positiven Effekte moderner Lehr- und Lerntechnologien herrscht weitgehend Einigkeit: Sie helfen, eine vielfältige Lernumwelt zu schaffen, unterstützen Schülerinnen und Schüler beim selbstregulierten Lernen und können die Unterrichtsqualität verbessern.

Wie das Potenzial von digitalem Lernmaterial bestmöglich für die Unterstützung von Lernprozessen genutzt werden kann, stellt Scheiter anhand des Projekts eChemBook vor. Ein Team aus Forschung und Praxis entwickelte und evaluierte hierfür einen Prototyp für ein digitales Chemieschulbuch, basierend auf Erkenntnissen aus der Forschung. Das Projekt verfolgt das Ziel, ein evidenzbasiertes Unterrichtskonzept für den Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht zu entwickeln und zu überprüfen, um letztlich die Nutzung und den Nutzen digitaler Medien in der pädagogischen Praxis zu optimieren. In einer Evaluierungsstudie mit 15 Klassen und knapp 400 Schülerinnen und Schülern sowie in weiteren Optimierungsstudien konnte die Lernwirksamkeit des eChemBook nachgewiesen werden. Die Ergebnisse wurden im Rahmen von Gestaltungs- und Handlungsempfehlungen zurück in die Praxis transferiert – nicht nur für Lehrpersonen, sondern auch für Medienentwicklerinnen und -entwickler sowie Schulbuchautorinnen und -autoren. 

Im zweiten Teil der Lecture ging Scheiter auf die Unterrichtsgestaltung mit digitalen Lehrmaterialien ein. So gleichen die Anforderungen, denen sich Lehrpersonen bei der Kombination analoger und digitaler Lernmaterialien stellen müssen, dem Dirigieren eines Orchesters. Diese Analogie lässt sich gut am Beispiel des naturwissenschaftlichen Unterrichts aufzeigen. Hier können abstrakte Zusammenhänge, die nicht direkt beobachtbar sind, in virtuellen Experimenten dargestellt werden. Kombinationen von realen und virtuellen Experimenten scheinen besonders hilfreich zu sein, um konzeptuelles Wissen und Kompetenzen in den Naturwissenschaften zu erwerben. Analoge und virtuelle Experimente müssen dabei jedoch durch die Lehrenden so orchestriert werden, dass sie die Schülerinnen und Schüler gleichzeitig unterstützen und kognitiv aktivieren – in der Instruktionsqualität liegt auch der entscheidende Faktor für den Lernerfolg. Daran anschließend stellte Scheiter verschiedene Studien vor, die sich mit dem Zusammenhang zwischen technologiebezogener professioneller Kompetenz von Lehrenden und Instruktionsqualität beschäftigen und gab einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung.

Katharina Scheiter ist Leiterin der Arbeitsgruppe Multiple Repräsentationen am IWM und Professorin für Empirische Lehr-Lernforschung an der Eberhard Karls Universität Tübingen. Mit ihrer Arbeitsgruppe untersucht sie kognitionspsychologische Grundlagen des Lernens aus multiplen Repräsentationen sowie Maßnahmen zur Unterstützung entsprechender Lernprozesse. Ergebnisse dieser Forschung fließen unter anderem in die Gestaltung digitaler Schulbücher und tabletbasierter Anwendungen für den Bildungskontext ein.

Link (extern) zur IWM-Webseite von Katharina Scheiter.