Aktivierung durch Inverted Classroom (ICM Marburg 2013)

Aktivierung in der Studieneingangsphase

Prof. Dr. Clemens Möller

Inverted Classroom Konferenz27.2.2013

Philipps Universität Marburg

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Agenda

• Beobachtungen und (mögliche) Gründe

• Schwierigkeiten beim Übergang Schule Hochschule

• Hohe Durchfallquoten in Mat.-Nat.

Grundlagenklausuren

• Inverted Classroom als Methode zur Aktivierung

• Durchführung, konkrete Beispiele

• Stärken / Herausforderungen des Modells

• Inverted Classroom als Wundermittel in der Lehre?[*** enthält Cliparts aus dem Microsoft Office-Paket]

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Beobachtungen

Hohe Durchfallquoten in den

Mat-Nat.

Grundlagenklausuren

5.0 4.7 4.0 3.7 3.3 3.0 2.7 2.3 2.0 1.7 1.3 1.00

5

10

15

20

25

30

35

40Physik 1, WS 11/12

Defizite in Mat-Nat. Grundlagen sind

wesentlicher Grund für

Studienabbrüche

[***]

4

Gründe?

[***]

5

Erhebliche Anforderungen an Studienanfänger (1)

(1) Neues soziales Umfeld

• Erste eigene Wohnung

Selber Einkaufen

Wäsche waschen

Keine Kontrolle durch

Eltern

• Neue Freunde

[***]

6


7


(2) Neues Lernumfeld

• Vorlesungen in großen

heterogenen Gruppen

• Keine Hausaufgaben

• Kein regelmässiges "Abfragen"

des Prüfungsstoffes

keine regelmässige

Lernkontrolle

(oft) kein kontinuierliches

Lernen

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(𝑥+𝑎 )𝑛=∑𝑘= 0

𝑛

(𝑛𝑘)𝑥𝑘𝑎𝑛−𝑘

(3) Ungewohnter

Anspruch

• Höherer Abtraktionsgrad

• Anspruch an formale

Denkprozesse

• Häufig verständnisloses

"Auswendiglernen"

[***]

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Häufig beobachtetes Resultat

Unsicherheit, Gefühl der Überforderung

Resignierend-passive Haltung

Nicht "Ich studiere" sondern "mit mir geschieht"

Abgabe von Eigenverantwortung und von

Verantwortung für den Studienerfolg

hohe (nicht erfüllbare!) Erwartungshaltung an Dozenten

Passivität und Akzeptanz des Nicht-

Verstehens

Hohe Nichtbestehens- (oder "Erkrankungs"-)

Wahrscheinlichkeit in Mat-Nat

Grundlagenfächern

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• Idee: Durchbrechen der resignierend-passiven Grundhaltung

• Methoden: (1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum


[***]

11


• Methoden: (1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum(2)


Inverted Classroom

[***]

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• Konkreter Einsatz in Physik 1

• Zur Vorbereitung auf jede Präsenzveranstaltung:– Materialbereitstellung über ILIAS

– Zwei kurze Videos (je ca. 10 min)

Inverted Classroom in Physik 1

Technisches zu Videos:

(1) Screencasts über Laptop mit Tablet-Funktion (Powerpoint, Windows Journal, Camtasia)

(2) Vorlesungsmitschnitte an Tafel mit Webcam + ppt (Camtasia)

http://elearning1.hs-albsig.de/repository.php?ref_id=56460&cmd=view [***]

http://elearning1.hs-albsig.de/repository.php?ref_id=56460&cmd=view

http://elearning1.hs-albsig.de/repository.php?ref_id=56460&cmd=view

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• Konkreter Einsatz in Physik 1

• Zur Vorbereitung auf jede Präsenzveranstaltung:– Materialbereitstellung über ILIAS

– Zwei kurze Videos (je ca. 10 min)

– Zusätzliche Materialien• Skript

• Verweis auf Online-Resourcen (Wikiversity, andere)

• Verweis auf Quellen und Lehrbücher

• Forum

– Zwei bis vier Verständnisfragen (mit Musterlösungen)


[***]

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Physik 1

[***]

15


[***]

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Bereiten Studierende sich vor?

• Anfangs: Ungewohnte Veranstaltungsform…– "Wie geht das", "Klappt nicht", "Nicht gefunden",

"Vergessen", …

• Ab ~ dritter Veranstaltung:– Ansehen der Videos: ~90%

– Beantworten der Fragen: ~60% (Online)

• Teilnahme nimmt zur Mitte des Semesters ab, zum Ende (Klausuren!) wieder zu


[***]

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In der Präsenzveranstaltung

Beginn mit der Klärung von Fragen• Nicht: "Haben Sie Fragen", eher: "Mit

welcher Aufgabe hatten Sie Schwierigkeiten?" (evtl.: "Was haben Sie nicht verstanden?")

• Gelegenheit zum Austausch mit Nachbarn (ca. 2 -3 min)

• Ggf. Wiederholung von Zusammenhängen, Beantwortung von Fragen


[***]

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Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:

• Multiple Choice / Audience-Feedback

• Eigen- / Kleingruppenarbeit

• Aktives Plenum


[***]

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VerständnisfrageEin Student drückt mit einer Kraft von 20 N gegen eine Wand; die Wand bewegt sich dabei nicht. Welche Arbeit verrichtet der Student dabei?

(a) Keine. (b) Eine unendlich große.(c) 20 Nm(d) Die Frage macht so keinen Sinn.

[***]

Wurde das Video überhaupt angesehen?

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Multiple Choice / Audience-Feedback

• Aktivierend

• Gut mit Peer Instruction* kombinierbar

• Überprüfung des Verständnisses

• Sehr gut zum Beginn / Einstieg geeignet

• Auch in klassischen Vorlesungen sehr gut geeignet

• Instantanes Feedback an Vortragenden


* Eric Mazur, z.B. 2006 [***]

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• Aktives Plenum


[***]

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BeispielaufgabeEin Auto rollt 100 m einer Gefällstrecke der Steigung 12 % hinunter. Die Reibungszahl der Rollreibung betrage µF = 0,012 (Vernachlässigen Sie den Luftwiderstand). Die Masse des Autos beträgt 600 kg. Berechnen Sie die Endgeschwindigkeit ve des Autos am Ende der Gefällstrecke und den Weg s, den das Auto auf einer anschließenden horizontalen Strecke noch zurücklegt.

[***]

Können (zunächst einfache) Konzepte aus dem Video (Arbeit, Energie) mit anderen (Reibung, schiefe

Ebene) in Zusammenhang gebracht werden?

23

Verbinden Sie mit möglichst wenigen geraden Linien, und

ohne den Stift abzusetzen, die Punkte.

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Verbinden Sie mit möglichst wenigen geraden Linien, und

ohne den Stift abzusetzen, die Punkte.

Sie kennen das schon…?

Die Lösung mit den vier Linien…?

Dann brechen Sie weiter aus Ihrem Denkrahmen aus…!

Es gibt mindestens eine Lösung mit drei Linien …

… und mehrere Lösungen mit einer Linie.

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Eigen- / Kleingruppenarbeit

• Aktivierend


• Studiengangsbezogene Aufgaben steigern Motivation


[***]

26




• Aktives Plenum


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Aktives Plenum*

• Wichtig: Klare Regeln! Bewährt: Schriftführer schreibt nur

Moderator "überwacht" und ruft auf

Schriftführer, Moderator und Dozent geben keine inhaltlichen Beiträge

Inhaltliche Beiträge kommen (fast…) nur aus dem Plenum, der Dozent sitzt im Rücken des Plenums

• In größeren Gruppen manchmal schwierig Anfangshemnisse (wer geht an die Tafel...?) legen sich

mit der Gewöhnung an die Methode

• Aktivierend



* Christian Spannagel [***]

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Evaluation?

1. Subjektiver Eindruck der größeren Beteiligung bei Studierenden

2. Positives Feedback

3. Klausurergebnissea) Etwas geringere Durchfallquote (38% 27%).

Signifikant? Wiederholbar?

In Kombination mit "Betreutem Selbstlernen" und "Offenem Lernraum"!

b) "Erkrankungs"-quote ähnlich hoch (36%)

4. Lernen Studierende im ICM "tiefer"? Kann Wissen besser eingesetzt werden?


[***]

29


• Methoden: (1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum(2) & Problem-based learning

Aktivierung

Inverted Classroom

[***]

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• Klassisch

Frontale Wissensvermittlung

in Päsenzphase

Übephase individuell

Konfrontation mit "echtem" Problem

• Inverted Classroom


in individueller Phase

Übung in Präsenzphase


Inverted Classroom & Problem-Based Learning

[***]

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• Klassisch

Inverted2 Classroom


in Päsenzphase

Übephase individuell


• Shuffled Classroom, ICM & PBL:




Übephase in Gruppen

• Inverted Classroom



Übung in Präsenzphase



[***]

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• Konkreter Einsatz im Modul Qualitätssicherung in der biomedizinischen Forschung (im WS2011/2012)


Möller, 2012: "Etablierung eines Qualitätssicherungssystems in einer virtuellen Firma"

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Wundermittel Inverted Classroom?

Die Hattie-Studie

Was schadetSitzenbleibenübermäßiges Fernsehenlange Sommerferien

Was nicht schadet, aber auch nicht hilftoffener Unterrichtjahrgangsübergreifender UnterrichtWeb-basiertes Lehren und Lernen

Was nur wenig hilftgeringe Klassengrößefinanzielle Ausstattungentdeckendes LernenHausaufgaben

John Hattie, z.B. 2003ff. Nach M. Spiewak, "Ich bin superwichtig", in Die Zeit, 3.1.2013

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Wundermittel Inverted Classroom?

Die Hattie-Studie

Was mehr hilftregelmäßige Leistungsüberprüfungenvorschulische Fördermaßnahmenlehrergeleiteter UnterrichtZusatzangebote für starke Schüler

Was richtig hilftLehrerfeedbackproblemlösender Unterrichtfachspezifische LehrerfortbildungProgramme zur Leseförderungvertrauensvolles Verhältnis zwischen Lehrkraft und Schüler

John Hattie, z.B. 2003ff. Nach M. Spiewak, "Ich bin superwichtig", in Die Zeit, 3.1.2013

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Take-Home Messages

• ICM ist gut geeignet, um heterogene Lerngruppen (auch

große) zu aktiver Mitarbeit anzuregen

• Durchbrechen einer passiv-resignierenden Grundhaltung

möglich

• Technischer Aufwand von minimal bis extrem "Do I need it perfect or do I need it by Tuesday?"

• Verschiedene Arten der Präsenzveranstaltung Quiz / Multiple Choice, Teamarbeiten, Aktives Plenum, Problem-Based

Learning, …

• Die Lehrkraft bleibt wichtig!

ICM muss zur Lehrkraft und zum Auditorium passen bzw.

methodisch angepasst werden

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Fragen / Diskussionspunkte

• Evaluationsergebnisse (bei mir) nicht eindeutig… Folgerung?

Ihre Erfahrungen? Kann im ICM Erlerntes besser eingesetzt

werden? Andere Prüfungsformen nötig / sinnvoll?

• Ihre Methoden / Erfahrungen mit der technischen Seite?

"Perfect or by Tuesday?"

• Welche Methoden wenden Sie in Präsenzveranstaltungen an?

Ihre Erfahrungen?

• Moodle / ILIAS vs. Youtube / Google Docs / Facebook

• Welche Schwierigkeiten beobachten Sie?

• Ist "Aktivität" quantifizierbar? EEG*?

* Eigene Daten. Vgl. z.B. Wild-Wall et al., 2011; Grabner et al., 2012

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Alfred SesterhennColleen DockeryTobias HäberleinChristian GerhardsJörn Felix LübbenDaniel Stärk

Danke

clemensmoller.deClemens Möller

[*** Diese Präsentation enthält Cliparts aus dem Microsoft Office-Paket]

Diese Arbeit wurde zum Teil von dem Innovations- und Qualitätsfonds des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (Projekt "Aktivierung in der Studieneingangsphase", Ausschreibung "Willkommen in der Wissenschaft") gefördert

http://www.clemensmoller.de/

http://www.microsoft.com/

http://de.linkedin.com/in/clemensmoller/

http://about.me/cmoeller

http://www.hs-albsig.de/studium/lebensmittel/Seiten/c_moeller.aspx

Aktivierung durch Inverted Classroom (ICM Marburg 2013)

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