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Präsentationsmodi bei Versuchsanleitungen: Auswirkungen auf den Cognitive Load, die Lern- und die Selbstwirksamkeit

  • Im Physikunterricht kommen oft kleinere Versuche zum Einsatz, die Lernende eigenständig erarbeiten sollen. Da für diese nur begrenzt Zeit zur Verfügung steht, stellt sich die Frage, wie eine Versuchsanleitung aufgebaut sein muss, damit Lernende möglichst schnell, selbständig und korrekt einen Versuch aufbauen können, um sich vor allem auf die kognitive Auseinandersetzung mit dem Phänomen und nicht primär auf den Versuchsaufbau konzentrieren zu können. Unter Berücksichtigung der Cognitive Load Theory, der Cognitive Theory of Multimedia Learning, empirischer Befunde zum Instruktionsdesign und der Selbstwirksamkeitserwartung von Lernenden wurden drei Anleitungsvarianten mit identischem Text- und Bild-Material, aber unterschiedlichem Präsentationsmodus zum Thema Optik und Infrarotstrahlung untersucht: Bild-Text-, Bild-Instruktions- und Video-Anleitungen. Um sicherzustellen, dass die erhobenen Daten und die daraus resultierenden Erkenntnisse ausschließlich auf die Versuchsanleitungen zurückzuführen sind, wurde ein 90-minütiger Workshop, strukturiert nach der Basismodelltheorie, als Rahmung entwickelt. Die Konstrukte Selbstwirksamkeitserwartung und Cognitive Load wurden mit erprobten Erhebungsinstrumenten aus den Erziehungswissenschaften erfasst. Ein eigens für die Studie entwickelter Konzepttest diente zur Überprüfung der Lernwirksamkeit. An der Hauptstudie nahmen 820 Schüler*innen im Alter von 12 bis 16 Jahren teil. Konfirmatorische Faktoranalysen wurden eingesetzt, um die latenten Konstrukte zu modellieren. Um die Zusammenhänge zwischen den Variablen umfassend zu überprüfen, kamen unter anderem gemischte Varianzanalysen, um Wechselwirkungen zwischen den Gruppen zu untersuchen, Mehrebenenmodelle für die Analyse der Daten mit möglichen hierarchischen Strukturen, lineare Regressionen zur Vorhersage von Variablenbeziehungen und schließlich Mediationsanalysen, um indirekte Effekte zwischen den Variablen zu identifizieren. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass alle drei Anleitungsvarianten in Bezug auf die Lernwirksamkeit als gleichwertig anzusehen sind. Bild-Text-Anleitungen führten jedoch im Gegensatz zu den anderen Anleitungsvarianten zu einer signifikanten Abnahme der Selbstwirksamkeitserwartung. Zudem zeigten sich je nach verwendeter Anleitungsvariante Unterschiede im Cognitive Load, was aber keinen Effekt auf die Lernwirksamkeit hatte.

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Metadaten
Author:Valerie Amacker
Publishing Institution:Pädagogische Hochschule Heidelberg
Granting Institution:Pädagogische Hochschule Heidelberg, Fakultät für Natur- und Gesellschaftswissenschaften (Fak. III)
Date of final exam:2024/05/14
DDC classes:500 Naturwissenschaften und Mathematik
Tag:Kognitive Belastung; Lernwirksamkeit; Präsentationsmodus; Selbstwirksamkeitserwartung; Versuchsanleitungen
GND Keyword:Anleitung; Lernerfolg; Repräsentation; Selbstwirksamkeit; Versuch
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
URN:urn:nbn:de:bsz:he76-opus4-16792
DOI:https://doi.org/10.60497/opus-1679
Referee:Dorothee BrovelliGND, Markus WilhelmGND, Markus RehmGND
Advisor:Dorothee Brovelli, Markus Wilhelm
Year of Completion:2024
Release Date:2024/06/13
Page Number:XI, 265
Institutes:Fakultät für Natur- und Gesellschaftswissenschaften (Fak. III)
hasSourceSWB:withoutPPN
Licence (German):License LogoVeröffentlichungsvertrag mit Print-on-Demand