Es geht bei uns oft um Daten, die relativ einfach zählbar sind, um Dinge, die mit einem Maßband gemessen werden können oder mit irgendeinem Gerät erfasst werden, das etwas auszählt, aufzeichnet und dergleichen. Es gibt aber auch Daten, die nicht ganz so einfach erfassbar sind und trotzdem müssen sie ja auch irgendwie erhoben und ausgewertet werden. Und dazu gehören zum Beispiel Fragen wie, wie erfolgreich ist eigentlich eine Lehrmethode und bei welcher Lehrmethode lernen Schüler\*innen besser als bei anderen? Wie kann sowas eigentlich festgestellt werden? Darüber reden wir mit Leonie und Ina.
Es geht bei uns oft um Daten, die relativ einfach zählbar sind, um Dinge, die mit einem Maßband gemessen werden können oder mit irgendeinem Gerät erfasst werden, das etwas auszählt, aufzeichnet und dergleichen. Es gibt aber auch Daten, die nicht ganz so einfach erfassbar sind und trotzdem müssen sie ja auch irgendwie erhoben und ausgewertet werden. Und dazu gehören zum Beispiel Fragen wie, wie erfolgreich ist eigentlich eine Lehrmethode und bei welcher Lehrmethode lernen Schüler*innen besser als bei anderen? Wie kann sowas eigentlich festgestellt werden? Darüber reden wir mit Leonie und Ina.
Lehrmethode, Schule, Unterricht, Erfolge messen, Kohlenstoffkreislauf, Biologie
Helena: Willkommen zu unserer 49. Folge beim Datenleben Podcast, dem Podcast über Data Science. Wir sind Helena
Janine: und Janine
Helena: und möchten euch die Welt der Daten näher bringen. Was für Daten umgeben uns? Wie werden Daten erhoben? Und was können wir aus ihnen lernen? Wer schon immer mehr darüber wissen wollte, ist hier richtig, denn diesen Fragen gehen wir nach.
Janine: Genau, und oft geht es bei uns um Daten, die, naja, relativ einfach zählbar sind, um Dinge, die mit einem Maßband gemessen werden können oder mit irgendeinem Gerät erfasst werden, das etwas auszählt, aufzeichnet und dergleichen. Es gibt aber auch Daten, die nicht ganz so einfach erfassbar sind und trotzdem müssen sie ja auch irgendwie erhoben und ausgewertet werden. Und dazu gehören zum Beispiel so Fragen wie, wie erfolgreich ist eigentlich eine Lehrmethode und bei welcher Lehrmethode lernen Schüler*innen besser als bei anderen? Und ja, wie kann sowas eigentlich festgestellt werden? Das ist jetzt nicht so richtig etwas, das man mit 1, 2, 3, 4, 5 zählen kann. Und um dieser Frage nachzugehen, haben wir uns heute zwei Gästinnen eingeladen, die zu diesem Thema ihre Masterarbeiten geschrieben haben. Und ja, wir sind sehr gespannt, was dabei herausgekommen ist und welche Hindernisse und Herausforderungen ihnen da begegnet sind, denn so viel kann ich versprechen, die gab es garantiert.
Helena: Ja, dann sage ich mal Hallo Leonie und Hallo Ina.
Leonie: Hallo.
Ina: Hallo.
Helena: Ja, Leonie, magst du einmal dich kurz vorstellen?
Leonie: Ja, erstmal vielen Dank, dass wir heute berichten dürfen, was wir so während unserer Masterarbeit erlebt haben. Genau, ich heiße Leonie, ich werde bald 25 und habe gerade mein Studium in den Fächern Deutsch und Biologie auf Lehramt abgeschlossen. Und genau, in dem Rahmen haben wir dann eben auch die Masterarbeit geschrieben und uns so ein bisschen mit verschiedenen Lehr- und Lernmethoden auseinandergesetzt, die wir euch dann gleich noch genauer vorstellen wollen. Genau.
Helena: Ja, Ina, stell dich mal vor.
Ina: Ja, hi, auch von mir. Ich bin Ina, ich werde demnächst 27 und genauso wie Leonie habe ich auch Biologie studiert, allerdings dazu dann noch das Zweitfach Geschichte. Und durch das Biologiestudium haben wir uns dann auch kennengelernt und sind uns dann von unserer Dozentin noch vorgestellt worden, dass wir dann gemeinsam auch ein ähnliches Thema bearbeiten können. Und ja, da wir jetzt ja beide die Masterarbeiten auch geschafft haben, werden wir jetzt im Laufe des Jahres mit unserem Referendariat an einer Schule beginnen und sind schon sehr gespannt, wie es auch weitergehen wird.
Helena: Ja, gut, jetzt haben wir darüber geredet, dass ihr eine Masterarbeit geschrieben habt, beziehungsweise zwei, weil ihr seid ja zwei Personen. Was war denn genau das Thema eurer Masterarbeiten?
Ina: Wir haben uns mit dem Verständnis des lokalen Kohlenstoffkreislaufs in Bezug auf die Sekundarstufe 1 beschäftigt. Das heißt, wir hatten im Grunde als biologisches Thema den Kohlenstoffkreislauf und haben dann untersucht, inwieweit man das unterrichten kann und haben dann im Grunde zwei verschiedene Schwerpunkte gehabt. Ich habe mich mit einer bestimmten Lernmethode beschäftigt, die wird Stoffeverfolgen genannt. Und Leonie hat sich vor allem damit auseinandergesetzt, wie man dann so ein Arbeitsblatt dazu gestalten könnte, was man dann benutzen kann, um dann diese Aufgabe, die ich entwickelt habe, zu erarbeiten. Und dabei haben wir halt versucht, dann herauszufinden, welche Effekte haben einmal Stoffeverfolgen, also diese spezifische Lehr-Lern-Strategie, und welche Effekte hat eine spezielle Gestaltung eines Arbeitsblattes und zwar durch Multimedia-Prinzipien. Das haben wir dann jeweils einzeln untersucht, aber auch in Kombination miteinander.
Leonie: Genau, wir haben uns die Forschung vorher angeschaut und da ist eben festgestellt worden, dass gerade Schülerinnen und Schüler in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf viele Verständnisschwierigkeiten einfach haben und auch nach der Bearbeitung von dem Lerninhalt oft Fehlvorstellungen vielleicht auch durch den Unterricht erst entstehen, die eben sich aber dann konsequent halten. Und da haben wir dann eben einmal Multimedia und eben das Prinzip Stoffeverfolgen eingesetzt und wollten das Verständnis der Lernenden fördern und ja, einfach mal schauen, ob die Methoden überhaupt etwas bringen in diesem oder jetzt in dem besonderen Lernkontext.
Helena: Ja, es geht ja jetzt nicht nur darum irgendwie zu erklären, wie man Lehrmethoden erforscht, sondern das funktioniert ja immer nur auch an einem konkreten Thema. Und wenn ihr schon sagt, dass viele Leute ja Fehlvorstellungen entwickeln, die dann teilweise nach der Schule auch bestehen bleiben, wäre es vielleicht ganz gut, noch einmal kurz zusammenzufassen. Was ist denn das überhaupt, der Kohlenstoffkreislauf?
Ina: Ja, kurz zusammengefasst ist schon mal das passende Stichwort. Das ist nämlich gar nicht so einfach. Grundsätzlich vereint ja der Kohlenstoffkreislauf ganz viele verschiedene Bereiche aus der Biologie. Da sind Teile oder Themengebiete aus der Ökologie dabei, vom Stoffwechsel, aus der Biochemie und aus der Mikrobiologie und noch viel, viel mehr, was da mit reinspielt und was alles durch den Kohlenstoffkreislauf im Grunde vereint wird. Und dann ist ja erst mal schon mal deutlich, dass es vielleicht gar nicht so einfach ist, gerade als lernende Person in der Sekundarstufe 1, irgendwie siebte bis zehnte Klasse, das verstehen zu können, weil man vielleicht Dinge wie Biochemie oder Mikrobiologie ja noch gar nicht hatte oder den Stoffwechsel ja auch gar nicht im Detail versteht oder noch nicht kennengelernt hat, wie das vielleicht in der Oberstufe oder im Studium später der Fall ist. Aber es ist ja trotzdem unfassbar wichtig, die Grundzüge des Kohlenstoffkreislaufs zu verstehen oder nachvollziehen zu können, um dann auch im Alltag später entsprechend Entscheidungen zu treffen oder auch so zu handeln. Und deswegen ist es wichtig, zu versuchen, den Kohlenstoffkreislauf ein bisschen herunter zu brechen. Das haben wir versucht. Und im Grunde kann man halt drei zentrale Prozesse festhalten, die immer wieder in diesem Kreislauf auftauchen, jeweils in verschiedenen Kontexten. Diese drei Prozesse sind einmal die Photosynthese, die Biosynthese und die Zellatmung. Das sind jeweils wieder drei Prozesse, die man ganz im Detail sich anschauen kann im Unterricht. Das wird vielleicht in der Oberstufe gemacht. Aber so grob heruntergebrochen könnte man sagen zur Photosynthese, da gibt es erstmal Lebewesen, die werden Produzenten genannt. Und die sind dafür zuständig, dass sie Kohlenstoffdioxid fixieren. Kohlenstoffdioxid ist erstmal in der Luft, das ist gasförmig. Und die Produzenten, also diese Lebewesen, die dann den Kohlenstoff aufnehmen in Form von Kohlenstoffdioxid, die bilden damit Glucose. Und Glucose ist dann kein Gas mehr, sondern das ist ein Feststoff, der enthält auch Kohlenstoff. Also die Formel für Glucose ist C6-H12-O6. Und da haben wir jetzt auch dieses C drin, was ganz wichtig ist, beim Kohlenstoffkreislauf im Blick zu behalten. Und durch die Photosynthese werden dann diese energiearmen Stoffe zu ganz energiereichen Stoffen, weil die zusammengefasst werden zu einem größeren Stoff. Und das ist erstmal so das, was beim Beginn der Photosynthese relevant ist, zu verstehen. Und dann könnte man als dem entgegengesetzten Prozess die Zellatmung anschauen. Und Zellatmung ist etwas, was eigentlich alle Lebewesen machen. Also wir Menschen, wir atmen. Und unsere Atmung basiert darauf, dass unsere Zellen, nämlich jede einzelne Zelle im Körper auch atmet. Genauso ist das auch bei Pflanzen und auch bei ganz kleinen Lebewesen im Boden, die werden Destruenten genannt. Das wird vielleicht manchmal in einer etwas anderen Form gemacht, als wir Menschen das tun, aber es ist bei allen relativ ähnlich. Und bei der Zellatmung geht es darum, dass Energie gewonnen wird, um uns zum Beispiel bewegen zu können. Und dabei wird dann Glucose als Ausgangsstoff gespalten, dabei wird Energie freigesetzt. Und dadurch entsteht unter anderem Kohlenstoffdioxid, der wird jetzt am Beispiel von uns Menschen dann von jeder Zelle durch das Blut zur Lunge transportiert und wir atmen dann Kohlenstoffdioxid wieder aus. Und dementsprechend ist unsere äußere Atmung auch eine Folge von der Zellatmung, die in ganz vielen kleinen Teilen unseres Körpers vorher passiert ist. Das ist ähnlich bei Pflanzen und bei den kleinen Lebewesen, die Destruenten genannt werden. Genau, und dazwischen gibt es dann im Grunde noch die Biosynthese. Das heißt, wenn zum Beispiel Glucose aufgenommen wurde, dann wird es nicht immer direkt zur Energie verwertet, sondern es könnte auch sein, dass wir zum Beispiel noch wachsen oder dass wir so ein bisschen was uns anlegen wollen dann für später, wenn man nicht gerade direkt die Energie verbraucht. Dann kann es eben sein, dass Glucose umgebaut wird zu sämtlichen Teilen, die der Körper so enthält, also zum Beispiel zu Fett, zu Eiweißen. Es kann auch zu Stärke umgebaut werden oder beispielsweise bei Pflanzen ja auch ganz typisch Zellulose. Und dann ist Kohlenstoff im Grunde Körperbestandteil und kann von da dann auch wieder abgebaut werden, sodass es wieder genutzt werden kann für die Zellatmung, um Energie zu gewinnen. Aber es kann auch im Körper bestehen bleiben. Und das sind so drei Prozesse, die im Grunde, also Photosynthese, Biosynthese und Zellatmung, die immer wieder ablaufen können in verschiedenen Kontexten und die dann so diese Grundpfeiler des Kohlenstoffkreislaufs bilden. Wenn man sich jetzt überlegt, okay, in was für vielen Kontexten können diese drei Prozesse passieren, das ist ja nicht nur bei uns Menschen oder bei dem Tier oder dem Baum vor der Haustür vielleicht so, sondern das kann auch bei Lebewesen im Meer passieren. Es gibt auch Kohlenstoff, der ist gelöst im Meer. Kohlenstoff ist enthalten in den Gesteinen, in der Atmosphäre, in der Luft und dementsprechend ist Kohlenstoff ja in sämtlichen Bereichen des Lebens irgendwie relevant oder dort enthalten. Und dementsprechend kompliziert ist dann auch der globale Kohlenstoffkreislauf, weshalb wir gesagt haben, okay, das ist vielleicht ein bisschen sehr anspruchsvoll. Deswegen haben wir es reduziert auf den so bezeichneten lokalen Kohlenstoffkreislauf. Das ist jetzt so eine Art Hilfsbegriff, womit man einfach so einen Teil des ganz großen Kohlenstoffkreislaufs bezeichnet und den haben wir uns dann in der Schule auch angeschaut. Und dabei schaut man sich im Grunde an, wie ist das Ganze in so einem ländlichen Ökosystem, wo vielleicht ein paar Tiere, ein paar Pflanzen sind und ein paar Bodenorganismen, ohne jetzt diesen ganzen Bereich mit den menschlichen Einflüssen oder mit dem Meer und mit den Gesteinen dann auch noch mit dazu zu nehmen.
Leonie: Genau. Ina hat gerade dieses hochkomplexe Thema super kurz dargestellt und ich hoffe, was wir alle daran irgendwie sehen können, ist einfach, dass der Kohlenstoffkreislauf total komplex ist und aus super vielen verschiedenen, ich nenne es jetzt mal Facetten und Prozessen besteht, die ja ineinandergreifen und miteinander arbeiten. Und das ist für den Unterricht super interessant. Also wir befinden uns zwar ja noch in der Unterstufe, also siebte bis zehnte Klasse, aber trotzdem gerade in der Biologie ist es super wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, dass eben diese Vernetzungen von verschiedenen Prozessen stattfindet. Und da ist der Kohlenstoffkreislauf ein unglaublich tolles Beispiel, das zu zeigen, obwohl er eben so komplex ist. Und das wird oft im Unterricht eben so gar nicht vermittelt, was sehr schade ist, wenn man auf dieser Grundlage aufbauen könnte, um eben auch noch andere Stoffkreisläufe hinterher zu thematisieren.
Helena: Wie wird er denn bisher standardmäßig unterrichtet?
Leonie: Die Frage haben wir uns vor unserer Masterbett auch gestellt, weil wir irgendeinen Anfang finden mussten. Also haben wir mal in die aktuellen Schulbücher reingeschaut und haben einfach festgestellt, dass eben diese Vernetzung der einzelnen Prozesse oft überhaupt nicht stattfindet. Wir haben auch gemerkt, also oft hat man für ein Thema eine Doppelschulbuchseite, also auf zwei Seiten wird ein Thema behandelt. Da gibt es dann standardmäßig natürlich Text, aber auch Bilder und verschiedene Grafiken. Und wir haben bei unserer Analyse festgestellt, dass die Texte und Grafiken bzw. Bilder wenig bis gar nicht zueinander in Beziehung gesetzt werden. Dass es zum Beispiel auch unterschiedliche Begrifflichkeiten in den Darstellungsformen gibt und dass damit ja auch das Lernen total erschwert wird. Also Schülerinnen und Schüler lesen den einen Begriff, der kommt in der Abbildung gar nicht vor, dann kann man überhaupt kein mentales Modell in dem Sinne aufbauen und die Sachen miteinander verbinden. Ina hat ja gerade die ganzen wichtigen Prozesse auch benannt, also Photosynthese, Zellatmung, Biosynthese. Oft sind diese Prozesse für Schülerinnen und Schüler gar nicht, also entweder die liegen super weit zurück, die haben die zum Beispiel in der siebten Klasse gelernt, haben die in der zehnten aber gar nicht mehr im Kopf oder sie sind einfach noch gar nicht so verinnerlicht, dass sie darauf aufbauend jetzt den Kohlenstoffkreislauf behandeln können. Genau. Zudem, was besonders ist, der Kohlenstoff ändert während des Kreislaufs auch seinen Aggregatzustand. Und das wird in Schulbüchern oft gar nicht oder nur sehr selten benannt und das ist aber super wichtig, um den Kreislauf an sich eben zu verstehen, um auch den Kohlenstoff im Kreislauf verfolgen zu können. Und was auch noch ein wichtiges Thema ist, was leider auch in der Schule oft, ja ich sag jetzt mal, zu vielen Fehlvorstellungen führt, der Kohlenstoffkreislauf hängt sehr eng mit dem Sauerstoffkreislauf zusammen oder die sind miteinander verknüpft und oft passiert es Schülerinnen und Schülern, dass sie nicht den Kohlenstoff dann im Kreislauf betrachten, sondern dann zum Sauerstoff wechseln, den wir einatmen und ja auch für unsere Zellatmung brauchen, also Kohlenstoff fällt oft hinten runter und wird dann eben nicht durch den ganzen Kreislauf hindurch irgendwie betrachtet. Genau, also man sieht oder wir haben während unserer Analyse der Schulbücher festgestellt, dass es viele Kleinigkeiten oft auch gibt, die zu Missverständnissen führen und dadurch eben auch Fehlvorstellungen entstehen, die sich durch das ganze Schulleben und auch bis später eben sehr wacker halten.
Janine: Jetzt so die ganze Zeit habe ich versucht zurückzudenken, an was für Kreisläufe ich mich aus der Schule erinnere und ich glaube, der einzige, der mir einfällt, ist konkret der Wasserkreislauf der Erde, also von Wolken regnen nieder und das Meer und Wasserdampf steigt auf, verwandelt sich zu Wolken, was sich wieder zu Regen verwandelt. Der ist ja wahrscheinlich auch sehr unterkomplex dargestellt, aber doch irgendwie relativ eingängig, auch wenn da wahrscheinlich ja auch diese Aggregatzustandswechsel stattfinden, aber ich glaube, tatsächlich viel einfacher, zumindest optisch auch darzustellen und weil es halt eher so wirkt wie ein Kreislauf in sich. Ina, du hattest schon die Methode Stoffeverfolgen eingebracht. Im Falle des Wassers sieht man das ja sehr schön, dass es halt einfach so quasi in der Darstellung einmal im Kreis geht und beim Kohlenstoffatom hast du gesagt, das ist ja nicht ganz so einfach. Was ist denn diese Methode Stoffeverfolgen?
Ina: Genau, beim Stoffeverfolgen geht es darum, dass man sich das C, also den Kohlenstoff, anschaut und versucht, die ganze Zeit sich den Kreislauf zum Beispiel auf einem Bild oder bildlichen Darstellung anzugucken und am C sich zu orientieren. Das heißt, man versucht da wirklich beim Kohlenstoff zu bleiben, zu schauen, wie verwandelt sich der Kohlenstoff im Laufe des Kreislaufs und vielleicht dabei auch festzustellen, dass Sauerstoff, was Leonie ja gerade erklärt hat, dass ganz viele dann zum Sauerstoff springen, ja gar keinen Kohlenstoff enthält und eigentlich dann vielleicht eine Rolle spielt, weil Sauerstoff mit Kohlenstoff reagiert, aber dass man ja auch einen anderen Stoff hat, wo dann Kohlenstoff wieder enthalten ist, zum Beispiel Glucose. Aber das ist ja vom Begriff her erstmal gar nicht so einfach zu wissen, dass Kohlenstoff überhaupt in Glucose enthalten ist. Das muss man ja erstmal feststellen. Und dafür hilft es dann, wenn zum Beispiel auch die Formelschreibweisen genutzt werden, wo man dann das C sehen kann und dann versucht man im Grunde dieses C zu verfolgen. Also das Ziel vom Stoffeverfolgen ist es dann, diese zentralen Prozesse wie Photosynthese oder Zellatmung miteinander zu vernetzen, dass man die nicht nur separat voneinander in der Schule lernt, sondern die auch miteinander verbindet. Und dann auch die verschiedenen Trophie-Ebenen, also diese Stufen mit Produzenten, die dann Kohlenstoff fixieren, Konsumenten, die dann sich von Produzenten ernähren und dadurch dann den Kohlenstoff über die Nahrung aufnehmen und Destruenten, die dann alles am Ende wieder zersetzen und wodurch Kohlenstoff dann letztlich auch wieder in die Atmosphäre in großen Mengen freigesetzt wird, dass man auch die miteinander verbindet. Und gleichzeitig auch immer wieder zwischen diesem großen Organismus, also zum Beispiel einer Pflanze oder einem Tier oder einem kleinen Bakterium, dass man von dem Bereich auch wieder darauf kommt, okay, was passiert denn eigentlich auf der Ebene der Moleküle, um dann wieder beim C zu landen. Und beim Stoffeverfolgen, wenn man sich das jetzt ein bisschen heruntergebrochen vorstellen könnte, könnte man jetzt als Schülerin oder Schüler sagen, okay, ich bin gerade so ein Kohlenstoffatom und ich habe mich mit dem Sauerstoff verbunden, wir sind jetzt zusammen Kohlenstoffdioxid, sind jetzt so in Gas und schwirren in der Luft, die Sonne scheint, das Wetter ist schön und hier ist so ein Wald, da stehen ein paar Bäume und ich gelange jetzt als Teil des Kohlenstoffdioxid mit dem Sauerstoff zusammen in das Blatt von dem Baum rein und der Baum macht Photosynthese. Dadurch werde ich umgebaut zu Glucose und bin jetzt gar nicht mehr Teil des Kohlenstoffdioxid, sondern ich gehöre jetzt zu Glucose, das ist ein größeres Molekül. Der Baum braucht auch Energie und betreibt Zellatmung und dadurch werde ich dann direkt wieder aus der Glucose gespalten, wieder mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid zusammengebracht und gelange von dem Baum aus direkt wieder in die Atmosphäre und bin dann wieder, wie ich auch vorher schon einmal war, Teil der Luft. Vielleicht braucht der Baum aber auch neue Biomasse, weil er gerade wächst und dann kann es sein, dass ich gar nicht wieder zum CO2 umgewandelt werde, sondern von der Glucose zu Zellulose und dann Teil von einem viel größeren Molekül bin und jetzt plötzlich Teil des Blattes bin, das dann letztendlich wieder andere Dinge machen kann. Wenn man das jetzt noch mal weiterverfolgen würde, zum Beispiel zur Trophieebene der Konsumenten, dazu gehören zum Beispiel Tiere, die dann diese Blätter vom Baum fressen, dadurch gelange ich dann als Kohlenstoff wieder in den Magen des Tieres, ich werde verdaut und wieder zu anderen Stoffen umgebaut und vielleicht braucht das Tier Energie, das Tier möchte sich ja auch bewegen und laufen und dadurch werde ich dann direkt wieder zur Zellatmung gebracht, werde gespalten und bin jetzt plötzlich wieder Teil des CO2 und gelange wieder durch das Ausatmen des Tieres letztlich wieder in die Luft und dann kann der Kreislauf wieder von vorne beginnen, die Pflanze macht wieder Photosynthese, ich gelange in die Pflanze, werde in das Blatt der Pflanze eingebaut, das Tier frisst mich und das Tier möchte vielleicht auch, ja muss vielleicht auch wachsen oder sich Winterspeck anlegen für schlechte Zeiten und jetzt bin ich letztlich gar nicht mehr Teil von Glucose, sondern jetzt Teil von einem größeren Kohlenhydrat oder von Eiweißen oder vom Fett und bin jetzt Teil des Körpers vom Tier. Und dann könnte man wieder den Kreislauf weitergehen, okay, das Tier stirbt vielleicht irgendwann mal, jetzt verrotte ich als Kohlenstoff mit dem Tier zusammen und jetzt sind da ganz viele kleine Bodenorganismen und die Bodenorganismen, die brauchen ja auch Energie und die gewinnen sie zum Beispiel auch durch unter anderem Zellatmung und jetzt werde ich von den kleinen Bodenorganismen auch wieder zerlegt und zu Kohlenstoffdioxid umgewandelt und auch wieder ausgeatmet und gelange dann wieder in die Atmosphäre und bin letztlich wieder verfügbar für Pflanzen, dass sie dann auch wieder Dinge mit mir als Kohlenstoff machen können. Und das ist so ein bisschen die Idee, dass man sich das etwas bildlicher vorstellen kann und auch immer bei diesem Kohlenstoff bleibt und überlegt, okay, was bin ich als Kohlenstoff gerade und was passiert dann auch mit mir im Körper eines Tieres oder einer Pflanze oder eines Mikroorganismus und wie hängt das da miteinander zusammen. Und dadurch sollen ja diese ganzen vielen komplizierten Prozesse auf etwas einfachere und heruntergebrochenere Weise vernetzt werden. Und das hilft vielleicht auch, weil wenn man sich jetzt anschaut, so allein die Zellatmung, da passieren ja ganz viele chemische Prozesse, aber vielleicht sind die erst mal gar nicht so relevant für das allgemeine Verständnis, dass man auch dadurch mehr den Schwerpunkt setzen kann auf das Wesentliche und nicht in diesen vielen Details von irgendwelchen Abbildungen in Schulbüchern dann ja ertrinkt. Und dass man so ein bisschen weiß, okay, darauf achte ich, das verfolge ich und das ist das, was wichtig ist.
Helena: Ja, das klingt gut. Was mir an diesem Ansatz gefällt, ist, dass wenn du sagst, man fokussiert sich, also man versucht, die Details wegzubekommen, die merkt man sich ja eh nicht nach ein paar Jahren in der Schule. Außer es ist genau das Thema, mit dem man sich längerfristig beschäftigen möchte. Aber in den meisten Fällen merkt man sich ja eher andere Sachen und die Chance, dass man sich einen großen Zusammenhang merkt, ist doch, denke ich, größer, als dass man vielleicht weiß, ja, wie ist jetzt die Strukturformel von Zellulose. Gut, Ina, jetzt hast du ja das Stoffeverfolgen erst mal erklärt, aber das muss ja auch irgendwie dargestellt werden. Das muss ja irgendwie auch auf Papier stattfinden können, so als Ansatz. Und damit, soweit ich das verstanden habe, hast du dich, Leonie, beschäftigt, wie man quasi mit Multimedia-Prinzipien, also wie man Text und Bilder zusammenbaut, dass die irgendwie besser in den Kopf reingehen. Magst du das einmal erklären?
Leonie: Ja, genau. Beim Multimedia oder bei den Prinzipien dazu geht es grundsätzlich darum, wie ich verschiedene Darstellungsformen, in unserem Fall jetzt einen Text und eine bildliche Darstellung, möglichst zielführend, also möglichst lernförderlich im Schulkontext auf ein Arbeitsblatt bringe oder in ein Schulbuch integrieren kann. Das ist ein Riesenthema, also wenn das die Zuhörer interessiert, gerne mal sonst bei Google eingeben. Also da gibt es super viel Forschung schon zu, es gibt super viele Prinzipien, die auf ganz verschiedene Art und Weise auch schon getestet worden sind. Für uns hier würde ich mich jetzt auf die beschränken, die wir uns auch in der Masterarbeit uns angeschaut haben und eben die auch vertieft haben. Erstmal kurz zur Erklärung, also wir haben uns aus dem ganzen Wust an Schulbüchern nachher einen Text rausgesucht, tatsächlich von 1991, also wir sind ein ganzes Stück zurückgegangen, den wir thematisch einfach gut fanden, also wo für uns zum Thema Kohlenstoffkreislauf alles drin war und haben den aber dann auch angepasst und mit einer Darstellung aus einem neueren Schulbuch eben auch ergänzt. Also ein Multimedia-Prinzip besagt zum Beispiel, dass der Text und die Darstellung räumlich nah beieinander sind, damit es einfach dem Leser erleichtert wird. Ich lese den Text, ich habe daneben die Darstellung und ich kann die direkt verknüpfen. Das hat auch viel damit zu tun, ich habe einen Inhalt im Kopf, den ich aus dem Text mitgenommen habe und den muss ich mir nicht lange merken, weil unser Arbeitsgedächtnis ja ganz wenig nur speichern kann, sondern ich kann direkt den mit der Darstellung verknüpfen und das dann wiederum ins Langzeitgedächtnis vielleicht sogar direkt einspeichern. Genau, das haben wir zum einen eben auf unserem Standard-Arbeitsblatt, nenne ich es jetzt mal, gemacht, aber wir haben, um das Ganze noch mehr dem Multimedia-Prinzip in Entsprechung zu machen, auch ein Arbeitsblatt erstellt, wo wir drei Textblöcke hatten und eben eine sich aufbauende Darstellung über den Kohlenstoffkreislauf. Ina hat das Ganze ja sehr schön zusammengefasst, also wir hatten eine Darstellung, die die Produzenten fokussiert hat, dann die Konsumenten und am Ende eben die Destruenten und die letzte Abbildung hatte dann aber auch den ganzen Kreislauf an sich oder hat den beinhaltet in der Abbildung, aber eben die Schwerpunkte waren so gesetzt, dass sie auch direkt zum Text passten, der in einzelnen Textblöcken eben daneben stand. Also wir hatten das sehr schön räumlich fokussiert. Ganz wichtig, wir haben natürlich gleiche Begrifflichkeiten in beiden Darstellungsformen genutzt, nicht nur schriftlich, sondern eben auch mit Summenformeln gearbeitet, damit gerade das C-Atom fürs Stoffeverfolgen dann auch eben deutlich wird. Wir haben fettgedruckte Begriffe verwendet, die in beiden Darstellungsformen, also im Text und im Bild, vorkamen, damit eben das Lesen da auch nochmal erleichtert wurde und dem Leser oder den Schülern dann gesehen hat, oh, okay, da ist Photosynthese fettgedruckt, dann schaue ich doch mal, wo ich das in der Abbildung finde und wie kann ich das direkt miteinander verknüpfen. Das ist einfach so ein Lenken auch des Lesers. Um die Aggregatzustände besser erkennen zu können, haben wir dann vor allen Dingen in der bildlichen Darstellung Wolken verwendet, um gasförmige Aggregatzustände zu zeigen. Wir haben Rechtecke verwendet, um den festen Aggregatzustand zu zeigen und auch einen Regentropfen für flüssig. Die hatten dann, je nachdem, ob wir Kohlenstoff hatten, die Farbe Grau, bei Sauerstoff waren sie zum Beispiel Blau. Also wir haben dann auch viel mit Farben gearbeitet, um da eben auch eine Unterscheidung hinzukriegen. Genau.
Helena: Also immer mehr als nur ein Unterscheidungsmerkmal, sodass es optisch nicht nur da steht "gasförmig" oder "flüssig", sondern es ist auch nochmal durch die Darstellung unterschieden.
Leonie: Genau, auf jeden Fall. Zudem haben wir halt versucht, sowohl im Text als auch in der Abbildung wirklich nur die Informationen zu geben, die wichtig für das Verständnis sind. Also alles, was in irgendeiner Art und Weise ablenkt, haben wir rausgenommen. Das war zwischendurch gar nicht so einfach. Also da musste man natürlich erst vorher mal gucken, okay, was ist jetzt wirklich, wirklich wichtig und was können wir eben auch weglassen, was überspannt den Bogen jetzt hier. Und ihr merkt vielleicht schon, das ist ziemlich komplex, das Thema generell und dann eben das auch mit Multimedia-Prinzipien noch auf den Arbeitsplatz zu bringen. Deswegen ist es grundsätzlich so, dass durch Multimedia-Prinzipien oder die Bemühungen, die man damit hat, die mentale Belastung der Lernenden erst einmal steigt, weil wir ja dann nicht nur einen Text haben, den sie lesen müssen, sondern eben in diesem Text auch noch mit der Abbildung Verknüpfungen entstehen und und und. Das ist erstmal also was, was man auch wissen muss, wenn man so ein Lernmaterial verwendet, dass es nicht unbedingt einfacher für die Schülerinnen das Ganze macht, sich mit dem Arbeitsmaterial auseinanderzusetzen. Aber die Hoffnung ist halt, dass durch die Bemühungen der Multimedia-Prinzipien die Lenrninhalte einfach besser miteinander verknüpft werden und so auch besser ins Langzeitgedächtnis gelangen können.
Janine: Ich stelle mir das jetzt so vor bei diesen Multimedia-Prinzipien, wie du es gerade erklärt hast, gerade mit den ganz verschiedenen Ansätzen, die da quasi gleichzeitig zusammenkommen, dass das sozusagen der Versuch ist, alles prägnant und kurz darzustellen und aber vielleicht ja auch gleichzeitig den unterschiedlichen Lerntypen, sage ich mal, auch so ein bisschen entgegenzukommen, weil es gibt ja Menschen, die besser durch Texte lernen, Menschen, die besser mit visuellen Darstellungen klarkommen. Manche werden durch viele Farben eher verwirrt, für andere leitet es die Blickrichtung. Also ich stelle es mir tatsächlich sehr schwierig vor, für alle Lerntypen gleichzeitig was anbieten zu können, weil ja alle Schüler*innen immer vom gleichen Material lernen müssen. Und irgendwie klingt das so ein bisschen wie der Versuch, dass für alle ein bisschen was drin steckt...
Leonie: Mhm.
Janine: ...ohne dass es am Ende so überfordernd sein soll, dass niemand mehr was damit anfangen kann.
Leonie: Ja, genau. Und ich glaube, das ist auch gerade die Schwierigkeit und das haben wir auch am Ende aus dem Ergebnis mit rausgenommen, also ohne jetzt vorgreifen zu wollen, aber das vielleicht schon mal so als kleiner Ausblick.
Janine: Ja.
Leonie: Also es war schon auch nicht einfach, das Lernmaterial dann zu erstellen und dann alles wirklich zu denken.
Janine: Wir haben jetzt einiges darüber gehört, was zum einen ja eure Ausgangsfragestellung ist, euer Forschungsinteresse in euren Masterarbeiten war und die verschiedenen Aspekte, die ihr euch erarbeitet habt, um das untersuchen zu können. Also zum einen das Thema konkret, was ist eigentlich das, womit sich die Schüler*innen auseinandersetzen müssen und dann eben auch die Idee, dass durch das Prinzip oder die Methode Stoffe verfolgen und durch die multimediale Aufbereitung die Grundlagen quasi geschaffen sind. Jetzt ist natürlich die spannende Frage, irgendwie müssen dann ja irgendwelche Daten erhoben worden sein. Also was war sozusagen euer Versuchsaufbau?
Ina: Wir hatten im Grunde ein sogenanntes 2x2-faktoriales Design, damit werden jetzt Leute, die sich mit Forschung in dieser Richtung vielleicht auskennen, was anfangen können. Aber ich denke mal, die allgemeinen Zuhörenden, da ist jetzt eher so ein Fragezeichen im Kopf, was das zu bedeuten hat. Wir haben im Grunde mit mehreren Klassen gearbeitet, also wir hatten insgesamt zwölf Klassen, die teilgenommen haben und diese zwölf Klassen haben wir in vier Gruppen eingeteilt. Das heißt, wir hatten pro Gruppe drei Klassen und die hatten jeweils anderes Material und andere Aufgabenstellungen. Das heißt, wir haben eine Gruppe gehabt, also drei Klassen, die hatten unser Basismaterial und einen Basisarbeitsauftrag. Das war im Grunde die Kontrollgruppe. Die haben halt ein Material bekommen, da war ein Text und ein Bild, die haben wir dann nebeneinander gestellt. Das haben wir auch speziell ausgesucht, also Leonie hat das auch vereinfacht, also den Text von 1999, das war die angepasste Version, dazu dann das Bild von einem neueren Schulbuch und da haben wir dann aber keine Regentropfen und keine Kästen mit eingebaut, das war dann quasi das Standardmaterial, wo dann einfach der Text da war und das Bild. Dazu haben wir dann einen normalen Arbeitsauftrag bekommen, der irgendwie, also es war so, ja, erläutert, den Kohlenstoffkreislauf anhand der Abbildung und des Textes, das ist halt so ein Standardarbeitsauftrag, der in der Schule oft verwendet wird. Und das war dann die Gruppe, die halt Basis und Basis hatte, also die Kontrollgruppe. Und dann hatten wir eine Gruppe, die haben das Multimediamaterial bekommen und sollten darüber hinaus auch Stoffe verfolgen durchführen bei der Intervention. Das war dann quasi die Gruppe, wo wir beide Varianten, also einmal Leonies Schwerpunkt und mein Schwerpunkt kombiniert haben. Und weil wir ja auch herausfinden wollten, nicht nur was bringt vielleicht Multimedia und Stoffe verfolgen zusammen, was hat das zusammen für einen Effekt, sondern wir wollten ja auch so ein bisschen differenziert herausfinden, okay, was bringt eigentlich nur Stoffe verfolgen oder was bringen nur die Multimedia-Prinzipien, gibt es da vielleicht auch irgendwelche Effekte oder positiven Auswirkungen auf das Lernen. Und deswegen hatten wir dann im Grunde vier Gruppen, also noch eine weitere Gruppe, die dann das Standardmaterial bekommen hat und dazu aber Stoffe verfolgen machen sollte. Und dann hatten wir noch eine Gruppe, die hatte einen normalen Arbeitsauftrag und dafür aber das Multimediamaterial. Dadurch haben wir dann im Grunde vier verschiedene Gruppen gehabt, wo wir diese Intervention gemacht haben, das heißt, die haben sich mit dem Lerninhalt beschäftigt und jeweils die Aufgabenstellung mit dem Material gearbeitet. Und dann haben wir vorher und nachher jeweils den Lernstand getestet.
Janine: Klingt auf jeden Fall soweit schon mal relativ aufwendig.
Ina: Ja.
Helena: Wie habt ihr denn den Lernstand getestet?
Ina: Wir haben im Grunde ein, bevor wir dieses Lernmaterial ausgegeben haben, bevor die die Aufgabenstellung bearbeiten sollten, haben wir einen kleinen Vortest gemacht, also den Prätest. Da sollten die Lernenden dann Single- beziehungsweise Multiple-Choice-Fragen erstmal beantworten, also ganz simpel erstmal ankreuzen, wo wir dann so geschaut haben, was wissen die schon über die Photosynthese, was wissen die zur Zellatmung, wissen die, was für Verbindungen überhaupt Kohlenstoff enthalten, also so Sachen wie Glucose. Kennen die Glucose? Wissen sie, dass da Kohlenstoff drin ist? Und dadurch haben wir so ein bisschen versucht, erstmal zu erfassen, okay, haben die vielleicht schon sehr viel Vorwissen oder haben die sehr wenig Vorwissen zum Kohlenstoffkreislauf? Und dann haben wir nach der Intervention, also nachdem sie dann sich den Lerninhalt erarbeitet haben auf die eine oder andere Weise, haben wir dann einen Posttest gemacht. Da sollten die Lernenden dann im Grunde auf so einem ganz großen DIN-A3-Blatt den Kohlenstoffkreislauf einmal aufzeichnen. Da hatten wir schon so einen Busch einmal vorgegeben und einen Hirsch. Und dann sollten die versuchen, die beiden Organismen miteinander zu verbinden, durch den Kohlenstoffkreislauf aber auch noch Sachen dazu zu malen. Und dadurch haben wir dann im Grunde geschaut, okay, was schaffen sie dann selber in dieser freien Zeichnung noch aufs Blatt zu bringen, woran können die sich die Lernenden erinnern? Und das war dann im Grunde der Posttest. Das war eine offene Aufgabe. Dadurch war es auch relativ anspruchsvoll, das Ganze auszuwerten am Ende. Aber ich glaube, darauf gehen wir dann später nochmal ein.
Janine: Ja, ich glaube, Leonie hatte das zwischendurch gesagt mit der mentalen Belastung noch, dass euch die auch interessiert hat. Wie habt ihr das denn versucht mitzuschneiden, wie es den Schüler*innen so geht während des Lernens und Anwendens dann vom Wissen?
Leonie: Genau, gerade im Bezug auf die Multimedienprinzipien spielt die mentale Belastung ja auch eine Rolle. Und wir haben jetzt während des Lernens, also ich glaube, Ina und ich haben ganz interessante Erfahrungen in den Klassen gemacht, weil von den Schülern, gerade von den Jüngeren natürlich auch relativ schnell ein Feedback zurückkommt. Für unsere Masterarbeit an sich hatten wir einen kleinen Fragebogen erstellt, der für die Schülerinnen und Schüler vereinfacht hieß, wie hat euch das Material gefallen? Und da einfach so ein bisschen abgefragt wurde, okay, fandet ihr das Material anstrengend? Konntet ihr den Text verstehen? Wie war die Aufgabenstellung? Habt ihr das nachvollziehen können? Und das war so eine Likert-Skala, die konnten dann Stimme dem zu, Stimme dem nicht zu eben ankreuzen. Genau, und das haben wir hinterher dann in Bezug auf die kognitive Belastung eben noch ausgewertet, ja.
Helena: Wie sah das in der Praxis aus? Also, es ist ja erstmal schön einen Plan zu haben, was man in der Schule machen würde, aber man hat mit Menschen zu tun und Menschen tun Menschendinge.
Leonie: Ja, das kann man ja auch vorher gar nicht planen. Also, wir hatten jetzt das große Glück, dass wir durch unser Material und durch auch den Prä-Test, Post-Test und die Mental-Load-Abfrage sehr viele ausgedruckte Blätter dabei hatten. Ich glaube, es waren insgesamt sieben Arbeitsblätter pro Kind. Dadurch war die Unterrichtsstunde an sich schon relativ strukturiert. Wir haben eben die Schülerinnen und Schüler auch gebeten, einen persönlichen Code zu erstellen, damit wir hinterher diese ganzen Arbeitsblätter eben auch einem Schüler oder einer Schülerin hinterher zuordnen können, weil das ging tatsächlich drunter und drüber hinterher mit den Zetteln. Ich habe viel sortiert zu Hause. Genau, und dann, das war erstmal so der erste Schritt, also einen persönlichen Code zu erstellen. Dann kam halt der Prä-Test. Das hat Ina ja vorhin schon schön gesagt, also wie war der Vorwissensstand der Schülerinnen und Schüler. Dann haben die je nach Gruppe eben das Arbeitsblatt bekommen, also entweder das Basismaterial oder eben das Multimediamaterial. Da gab es tatsächlich viele Fragen auch oft, gerade zu Begrifflichkeiten, die bei mir in den Gruppen aufgefallen sind. Die Fragen haben wir aber auch beantwortet, weil wir schon wollten, dass die Schülerinnen und Schüler eben auch was daraus mitnehmen und jetzt nicht "Ne, ihr dürft jetzt nur den Text lesen und wir machen jetzt hier nichts anderes, sonst verfälscht ihr womöglich Ergebnis oder so." Also da waren wir sehr liberal, würde ich jetzt mal sagen.
Helena: Ich würde ja auch erwarten, dass man im normalen Unterricht ja auch Fragen stellen darf und sollte.
Leonie: Genau.
Helena: Deswegen wäre das ja eher verfälschend, wenn man das gerade nicht macht, also wenn man nicht beantwortet.
Leonie: Ja, also wir hatten vorher die Angst, dass viele Schüler zu viel Hilfestellung haben möchten und das dadurch...
Helena: Ah okay...
Leonie: ...halt gerade auf den Posttest dann, also wenn ich jemandem jetzt was detaillierter erkläre, kann er den Posttest natürlich anders beantworten als jetzt andere. Aber das fand ich wahr. Also es waren Kleinigkeiten an Fragen. Ich habe auch oft die Schülerinnen und Schüler sagen lassen, vielleicht könnt ihr das in Partnerarbeit klären. Also das lief ziemlich gut und genau, dann gab es dazu eben Aufgaben, die bearbeitet wurden, eben auch je nachdem, ob wir in der Gruppe mit dem Stoffverfolgen waren oder in der Basis oder in der Kontrollgruppe eben, die dann einen Basisarbeitsauftrag hatten und sich das eben nur erklären sollten. Und dann haben wir gesagt, okay, jetzt sammelt ihr die Blätter, die ihr jetzt hattet, einmal ein, dreht die rum und legt die auf den Tisch. Und da war das lustig, weil gerade in den unteren Klassen bin ich nochmal rumgegangen, weil viele das Arbeitsmaterial natürlich ganz oben hatten, dann konnten die so ein bisschen durch, also es schien so durch und das sollte natürlich nicht sein. Also wir wollten ja jetzt, wir haben denen auch ausreichend Zeit gelassen, also die hatten wirklich, konnten uns zurück meinen, okay, wir haben jetzt alle den Text gelesen, wir sind jetzt soweit fertig, wir haben ihn mehr oder minder eben verstanden. Da wollten wir auch ausreichend Zeit für geben, das war uns sehr wichtig. Und jetzt kommen wir aber den Punkt nach diesem Arbeitsmaterial und nach den Aufgaben, jetzt wollen wir mal gucken, was ist denn hängen geblieben. Und da waren viele Schüler erstmal so, okay, was kommt jetzt? Und dann haben wir eben das große DIN-A-3-Blatt ausgeteilt mit dem Busch und dem Hirsch drauf und haben gesagt, so, jetzt zeichnet doch bitte mal den Kohlenstoffkreislauf so, wie ihr ihn euch gemerkt habt, zeichnet Pfeile ein, beachtet, dass der Kreislauf eben auch geschlossen werden muss und haben dann die Schülerinnen und Schüler zeichnen lassen. Hinterher, das ist leider relativ kurz oft ausgefallen, weil die Schülerinnen und Schüler sich sehr mit der Zeichnung beschäftigt haben, haben wir sie noch gebeten, die Zeichnung so ein bisschen zu beschreiben, damit wir hinterher eine Auswertung nicht unbedingt Rätsel raten. Soll das ein Hirsch sein? Was haben sie da gezeichnet? Wir haben auch gesagt, stresst euch nicht mit Zeichnung, sonst beschreibt halt was drüber, was es ist. Es war halt wichtig, noch so zwei, drei Sätze einfach lesen zu können, wie, was habt ihr da genau gezeichnet? Und das ist leider zeitlich oft nicht mehr hingekommen, weil viele Schüler oder Schülerinnen sich mit der Zeichnung dann sehr weiträumig auseinandergesetzt haben. Und als ganz letzter Schritt haben wir dann eben noch die Frage gestellt, wie hat euch das Material gefallen, wo gab es Schwierigkeiten? Und da waren dann auch, also viele haben dann auch drunter geschrieben, coole Stunde, super Material, aber war halt wirklich kompliziert oder gerade die achten Klassen, in denen wir das gemacht haben, da hat man schon in der Erarbeitung eben gemerkt, okay, das Thema und vielleicht auch das Material ist einfach wirklich zu komplex. Aber alles in allem, ich weiß nicht, wie es Ina ging. Ich fand es ganz cool. Ich hatte vorher deutlich mehr Sorgen und bei mir haben die Schülerinnen und Schüler wirklich gut mitgemacht.
Ina: Ja, das war bei mir auch ähnlich und ich fand es total spannend, wie unterschiedlich die auch mit dem Material umgegangen sind oder wie die die Aufgabenstellung interpretiert haben. Und das dann so im Vergleich zu sehen, das war schon ganz spannend. Und ich habe zum Beispiel ganz oft gesehen, dass die dann den Busch hatten und auf dem Arbeitsblatt vorher war ein Baum zu sehen. Und dann haben die immer angefangen, dem Busch dann aus den Stammen drunter zu malen, damit das so aussieht wie am Arbeitsblatt vorher.
Janine: Okay, also das ist auf jeden Fall dann schon mal hängen geblieben.
Ina: Genau, Bäume sind wichtig.
Helena: Hast du ein Beispiel, was die unterschiedlich interpretiert haben?
Ina: Also wir haben im Grunde zwei Aufgaben gehabt. Einmal das Stoffe verfolgen oder das erklären. Und davor sollten die sich mit drei verschiedenen Farben noch was auf dem Blatt markieren, um das so ein bisschen in Vorzeit zu lassen, dass sie sich das auch wirklich genau anschauen. Also dann sollten die halt in braun, grün und grau diese drei Kreisläufe einmal einzeichnen auf dem Bild im Grunde, das wir eingefügt hatten, damit die dann, wenn sie sich das später erklären, einfach diese Zeichnung von sich selber auch verfolgen können. Und da haben die ganz unterschiedlich Sachen eingemalt. Also manche haben dann im Text da noch Schlangen drum gemalt und manche haben dann nur auf dem Bild gearbeitet. Manche haben auf allen drei Bildern was gemalt, manche nur auf einem. Also das war sehr spannend. Im Nachhinein haben wir auch gedacht, okay, vielleicht hätte man diese Aufgabe doch anders stellen sollen. Das war dann doch etwas missverständlich.
Helena: Okay.
Leonie: Genau. Und gerade bei dieser Aufgabe haben bei mir zum Beispiel auch Kinder angefangen, auf einem Extrablatt den Kreislauf schon zu zeichnen. Also das, was ja eigentlich im Posttest stattfinden sollte. Und das habe ich dann halt auch unterbrochen. Aber das war wirklich, also die Aufgabe ist so oft völlig unterschiedlich interpretiert worden. Ja, das ist auf jeden Fall hängen geblieben.
Janine: Ich weiß noch, Achtung, Outing aus der Grundschule. Wir hatten mal so eine Aufgabe bekommen, da sollten wir so Schlangen malen im Kunstunterricht. Und mehrere Schlangen auf einem Blatt und wir sollten Schlangen mit verschiedenen Mustern malen. Die meisten Kinder haben das richtig interpretiert, in der Intention der Lehrkraft und haben eine Schlange mit Kringeln gemalt, eine Schlange mit, keine Ahnung, Dreiecken als Schuppenmuster. Und was habe ich gemacht? Ich habe jede Schlange in verschiedene Sektionen eingeteilt und jede Sektion hat ein anderes Muster bekommen, weil wir sollten ja Schlangen mit verschiedenen Mustern malen. So stelle ich mir das auch so ein bisschen vor. Also Aufgabenstellung und die Interpretation ist manchmal tatsächlich interessant.
Leonie: Ja, auch für uns irgendwie ein Zeichen als zukünftige Lehrkräfte, da nochmal genauer drauf zu schauen. Also was stellen wir für Aufgabenstellung? Ich weiß, Ina hatte auch richtig Probleme, irgendwie überhaupt eine passende zu finden. Und wie stellen wir die und wie wird sie hinterher denn eben auch verstanden oder wie stellen wir sie so, dass sie richtig verstanden wird? Ich glaube, das hat uns das Ganze nochmal sehr verdeutlicht.
Janine: Ja.
Helena: Ja, gut. Jetzt habt ihr ganz viele Klassen. Ihr habt ja gesagt zwölf gehabt, in denen ihr wart und dann habt ihr angefangen, das Ganze auszuwerten. Wie seid ihr da vorgegangen?
Leonie: Ja, es war eine recht umfangreiche Auswertung. Genau, erst mal vielleicht, um am Anfang anzufangen, also der Prätest waren ja Single- und Multiple-Choice-Fragen, wo wir Punkte vergeben haben für eben jeweils richtige. Wir haben dann den Mittelwert, den Median, die Standardabweichung berechnet und daraus eben hinterher in unserer Masterarbeit geschaut, okay, wir hatten ja die Klassen dann nachher auch in Gruppen eingeteilt. Welche Gruppe hatte das meiste Vorwissen? Ziel war es ja eigentlich, alle Gruppen haben ungefähr das gleiche Vorwissen und wir durch unsere Intervention bringen den Kindern dann was bei. Das war auch so. Also wir hatten das große Glück, wir hatten zwar sehr unterschiedliche Gruppen, weil wir ja Klasse 8 bis 10 hatten, aber wir hatten das Glück, dass die alle recht ähnliches Vorwissen hatten. Ja, beim Posttest haben wir dann einen Kodierleitfaden erstellt. Wir hatten ein DIN-A3-Blatt mit Zeichnungen, die sehr, sehr unterschiedlich ausgefallen sind und Ina und ich hatten uns vorher auf Grundlage der Forschung und auf der Grundlage auch unserer Lernziele, die wir uns ja vorher gedacht hatten und auch der Hypothesen, die wir aufgestellt hatten, haben wir einen Kodierleitfaden erstellt. Also okay, was muss drin sein? Ist der Kreislauf geschlossen gezeichnet? Haben sie die Destruenten eingefügt, die wir extra nicht eingefügt hatten? Das waren so die einzelnen Kategorien und die haben wir dann nochmal untergliedert. Also ist der Kreislauf wirklich mit Pfeilen geschlossen? Gibt es die einzelnen Teilkreisläufe oder haben wir nur einen großen Kreislauf? Das ging dann wirklich, ich weiß gar nicht, wir hatten glaube ich hinterher acht oder neun Kategorien, die wir bei der Auswertung dann auch noch sehr stark erweitert haben. Also wir haben sowohl deduktiv begonnen als auch induktiv das Ganze dann später noch deutlich erweitert und auch noch weiter untergliedert. Zum Beispiel beim Herkunftsort vom CO2, was die Produzenten ja aufnehmen für die Photosynthese. Das kommt halt aus der Umgebungsluft. Gab's für uns erstmal zwei Punkte sozusagen und viele Schülerinnen und Schüler haben aber auch gesagt, okay, die Destruenten, die das ja verarbeiten, auch die Konsumenten, die atmen das ja aus und von da aus gelangt es direkt zur Pflanze. Das hatten wir so gar nicht mitbedacht und da mussten wir dann hinterher gucken, okay, zählt das auch für uns zwei Punkte oder ist das halt nochmal was, was wir anders bepunkten würden. Ja, das war tatsächlich sehr interessant.
Helena: Was war das Ergebnis? Wie habt ihr es bepunktet dann?
Leonie: Wir haben nochmal 1,5 Punkte dafür vergeben. Also wir haben das nochmal deutlich untergliedert gehabt, weil es auch oft nicht unbedingt deutlich war. Also die Pfeile führten manchmal auch so ins Nichts und dann musste man halt hinterher gucken, okay, wie ist das vielleicht gedacht und kann ich dafür überhaupt Punkte vergeben? Da haben Ina und ich tatsächlich nochmal einige Überarbeitungsschleifen gebraucht, aber ich glaube, wir sind beide sehr zufrieden mit dem Ergebnis gewesen und konnten damit halt dann wirklich auch eine gute Auswertung machen. Genau und zur Mental Load Abfrage, das war eben eine Likert-Skala und da haben wir dann Punkte vergeben, vier Punkte bei einer sehr hohen Ausprägung. Also wenn die Schülerinnen und Schüler gesagt haben, ich stimme dem voll zu, das super komplizierter Text war, gab es eben vier Punkte und wenn sie gesagt haben, nö, der Aussage stimme ich gar nicht zu, gab es dann eben ein.
Helena: Also das war so eine typische Skala, die Likert-Skala ist eine ohne Mitte.
Leonie: Genau.
Helena: Also es gibt kein Neutral. Okay.
Leonie: Genau. Wir haben sowohl in dem Codierleitfaden als auch eben in der Mental Load und dem Prätest ja hinterher dann Zahlen gehabt oder sozusagen Punkte und eben auch ein Gesamtergebnis und mit diesen Punkten haben wir dann weitergerechnet.
Janine: Das heißt, ihr habt das, was ich vorhin ganz am Anfang gesagt habe, dass das nicht zählbar ist, ihr habt das nicht zählbare zählbar gemacht dadurch.
Ina: Wir haben es versucht.
Leonie: Genau, wir haben es versucht, das Ganze zählbar zu machen, um es dann eben auswerten zu können. Ich glaube aber, dass sowohl Ina als auch ich ganz viele zwischenmenschliche Dinge eben auch bemerkt haben, die nicht zählbar sind, die wir für uns aber mitnehmen können.
Janine: Sehr schön.
Ina: Genau und da musste man das Zählbare auch irgendwie vergleichen und das haben wir mit Hilfe von einer Varianzanalyse gemacht. Das heißt, wir haben versucht herauszufinden, okay, haben unsere verschiedenen Interventionen auch unterschiedliche Lernerfolge mit sich gebracht. Das heißt, wir haben dann diese Varianzanalyse gemacht, mit der man dann drei oder mehr Gruppen, in unserem Fall waren es ja vier Gruppen, eben vergleichen kann und versucht herauszufinden, okay, besteht da irgendwie ein Unterschied. Konkret haben wir das mit dem Kruskal-Wallis-Test gemacht. Da hat uns glücklicherweise auch unsere Dozentin ganz viel unterstützt. Das war wirklich großartig. Mit den ganzen Tests dann.
Leonie: Großes Danke an dieser Stelle.
Ina: Genau. Mit diesem Test konnten wir dann im Grunde schauen, okay, unterscheiden sich mindestens zwei von den vier Gruppen signifikant voneinander. Also, dass es auch irgendwie ein messbarer Unterschied ist und nicht zufällig. Und dieser Test allein hat uns aber noch nicht gesagt, welche der Gruppen sich unterscheiden. Das heißt, da musste noch mal weitere Tests gemacht werden. Das waren dann die Post-Hoc-Tests.
Helena: Ah okay.
Ina: Und die konnten uns dann wirklich genauer sagen, okay, Gruppe A unterscheidet sich von Gruppe C signifikant und dann konnten wir das wieder auswerten und schauen, okay, was war das für eine Gruppe und was lässt sich daraus interpretieren. Und dann haben wir halt zusätzlich zu diesen Signifikanzen auch noch die Effektstärke berechnet, um dann auch zu schauen, okay, hat das denn wirklich auch einen Effekt und bringt es wirklich dann, was sich die Mühe zu machen? Oder sind das vielleicht zwei Unterschiede, die aber nicht wirklich hilfreich sind, um das Verständnis zu fördern?
Helena: Genau. Signifikanz meint dabei, dass es unwahrscheinlich ist, dass das durch reinen Zufall passiert ist. Da wird häufig so eine fünfprozentige Wahrscheinlichkeit, dass es durch reinen Zufall passiert ist. Angenommen, ein Problem ist, wenn man im Laufe der Auswertung das Auswertungsverfahren ändert, ist, dass man natürlich auch an diesen fünf Prozent manipulieren kann. Also das sollte man grundsätzlich mitbedenken. Deswegen ist es auch sehr relevant, noch die Effektstärke zu messen und sich anzugucken. Also wie groß ist eigentlich der Unterschied? Weil es bringt ja nichts, dass etwas, keine Ahnung, mit hoher Wahrscheinlichkeit signifikant ist, wenn man trotzdem kein, ja nur sieht, ja die wissen jetzt vielleicht ein Detail mehr. Das würde ja vielleicht den Aufwand gar nicht rechtfertigen. Deswegen ist die Effektstärke als zusätzlicher Faktor eigentlich auch sehr wichtig. Aber wenn man jetzt nur zwei Leute hat, denen man was beigebracht hat und die eine Person hat es verstanden und die andere nicht, dann ist die Effektstärke sehr groß, potenziell. Aber dass das rein zufällig aufgrund der Auswahl der Personen passiert, ist wiederum auch sehr hohe Wahrscheinlichkeit. Da ist dann die Signifikanz nicht gegeben. So als Gegenbeispiel. Und ihr habt ja mit zwölf Klassen doch eine recht nennenswerte Anzahl von einigen hundert Menschen gehabt.
Leonie: Ja.
Helena: Das ist ja schon ganz gut.
Ina: Genau, wir hatten 247 Lernde, die teilgenommen haben.
Janine: Sehr gut. Jetzt natürlich die spannende Frage, wie das so mit den Ergebnissen aussieht. Mir fällt es gerade tatsächlich selber schwer, die Frage richtig gut zu formulieren, weil ihr bestimmt auch nicht eindeutig sagen könnt, gerade wegen der vielen Unterschiede, die ihr auch während der Aufgabenstellung oder während des Bearbeitens der Aufgaben schon festgestellt habt, ist es wahrscheinlich gar nicht so leicht zu sagen, okay, das ist jetzt unser absolutes Ergebnis. In der Gruppe hat es am allerbesten funktioniert. Oder gibt es da so etwas?
Ina: Ja, also es war sehr kompliziert, weil wir ja auch ganz viele verschiedene Kategorien hatten. Leonie hat ja gerade erklärt, dass wir beim Posttest diese Kodierleitfaden hatten. Der hatte ja über zehn Kategorien. Und das heißt, wir hatten ja ganz viele Hypothesen und ganz viele Fragestellungen mit so Details vom Kohlenstoffkreislauf, was vielleicht verstanden wurde oder auch nicht. Und da mussten wir da erst mal versuchen, so ein Muster auch drin zu sehen. Das war gar nicht so einfach. Und eins von unseren Forschungsinteressen war ja auch zu schauen, schaffen sie es, noch die Destruenten zu ergänzen auf der Abbildung. Denn wir haben im Posttest ja eine Zeichnung vorgegeben, wo schon ein Busch zu sehen war und ein Hirsch, aber das war ja nur der Produzent und der Konsument. Aber die Gruppe der Destruenten hat da ja noch gefehlt. Das heißt, uns hat zum Beispiel interessiert, okay, schaffen sie es, die Destruenten auch noch zu ergänzen, die ja für den gesamten Kreislauf auch eine genauso wichtige Rolle spielen wie dann die Produzenten oder die Konsumenten. Und da haben wir uns nämlich an vorangegangener Forschung orientiert. Die haben nämlich einen ähnlichen Test schon mal gemacht. Das war auch von unserer Uni aus. Und da ist festgestellt worden, dass bei den meisten Lernenden überhaupt nichts ergänzt wurde. Dann haben die nur mit den Produzenten und den Konsumenten gearbeitet, aber die Destruenten sind halt in Vergessenheit geraten. Allerdings ist dabei bei der Untersuchung nichts vorangestellt worden an Erarbeitung. Das heißt, uns hat interessiert, okay, wenn wir das jetzt erarbeiten auf die eine oder andere Weise, bringt das überhaupt was, dass vielleicht auch die Destruenten dann auftauchen? Da haben wir dann festgestellt, es hat funktioniert. Also es haben ganz viele Lernende die Destruenten ergänzt. Allerdings, wenn wir jetzt unser Forschungsinteresse in Bezug auf Multimedia-Prinzipien oder auf Stoffe-Verfolgen genau anschauen, dann kann man da eigentlich keine Unterschiede sehen. Also es haben sowohl die Lernende mit dem Basismaterial oder der Basisaufgabe geschafft, die Destruenten zu ergänzen, aber auch die mit Stoffe-Verfolgen oder Multimedia-Prinzipien. Aber es gab jetzt keine nennenswerten Unterschiede, dass sie es mit den Multimedia-Prinzipien besser geschafft haben, als die mit dem Basistext und dem Basisbild. Das heißt, das war jetzt erstmal interessant, dass es mit der Erarbeitung geklappt hat, das zu ergänzen, dass dann Bewusstsein für entstanden ist, aber jetzt nichts, was spezifisch auf unsere Forschungsschwerpunkte zurückzuführen wäre.
Janine: Ihr hattet ja ein Problem am Anfang skizziert, dieses Switchen zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff. Habt ihr da auch etwas beobachten können?
Ina: Also wir haben etwas beobachten können, aber das war nicht so, wie wir es erwartet haben. Und zwar haben wir ja gedacht, dadurch, dass wir jetzt bei den Multimedia-Prinzipien wirklich auch den Kohlenstoff zum Beispiel durch die Farben hervorheben und auch mal genau gekennzeichnet haben oder durch das Stoffe-Verfolgen, dass die sich ja genau den Kohlenstoff anschauen sollen und durch den Kreislauf verfolgen sollen, dass dadurch ja eigentlich hätte entgegengewirkt werden sollen, dann zum Sauerstoff zu wechseln. Das hat allerdings gar nicht so gut geklappt, wie wir das erst erwartet haben, denn wir konnten bei ja eigentlich allen Gruppen sehen, dass die Lernenden oder dass immer noch ein großer Teil der Lernenden immer wieder zwischen den Atomen gewechselt ist. Also dass dann mal der Kohlenstoff verfolgt wurde, dann ist der Kohlenstoff aber vergessen worden und dann wurde doch wieder beim Sauerstoff weitergemacht, obwohl ja der Kohlenstoff gezeichnet werden sollte. Das heißt, wir mussten feststellen, dass eigentlich das, was wir versucht haben, ja denen beizubringen oder auch dieser Knackpunkt, dass der gar nicht so rübergekommen ist, wie wir das allein auf Basis der Theorie erwartet haben. In allen Gruppen gab es Lernende, die haben wirklich nur den Kohlenstoffkreislauf beschrieben und sind dabei geblieben, aber es gab auch in allen Gruppen Lernende, die eben nicht konsequent beim Kohlenstoff geblieben sind und dann manchmal wieder zum Sauerstoff gewechselt sind. Das heißt, da wäre so ein Punkt, wo man dann noch mal weiter überlegen müsste, wie man das Ganze überarbeiten kann.
Janine: Gab es denn irgendeinen Punkt, an dem euch wirklich Unterschiede aufgefallen sind zwischen dem Material?
Ina: Ja, also ein bisschen was haben wir dann doch feststellen können. Und zwar habe ich ja ganz am Anfang, wo ich versucht habe, den Kohlenstoffkreislauf zu erklären, habe ich ja bei diesen verschiedenen Organisationsebenen erwähnt. Das heißt, man hat einmal die Ebene vom Organismus, wo man sich jetzt nur die Pflanze anschaut oder nur das Tier anschaut. Und dann gibt es aber auch noch die Ebene von den Molekülen. Und das ist dann eine andere Organisationsebene, wo man dann sich anschaut, okay, was gibt es denn da für eine chemische Reaktion zum Beispiel zwischen Sauerstoff und Kohlenstoff, die dann zum Beispiel zu Kohlenstoffdioxid sich ja auch vereinen, wenn man das jetzt so ganz platt ausdrücken möchte. Ja, da haben wir dann festgestellt, dass das doch Effekte hatte. Also es wurden jetzt keine Fressbeziehungen beschrieben, wo einfach nur gesagt wurde, ja, das Tier frisst die Pflanze und scheidet das wieder aus und stirbt. Sondern es hat auch funktioniert, dass die Lernenden aufgeschrieben haben, okay, da ist gerade CO2, da ist Glucose, da haben wir vielleicht noch Wasser oder Sauerstoff und die reagieren damit. Das heißt, man konnte öfter diesen Wechsel auf die Organisationsebene der Moleküle sehen, was halt wichtig ist, um auch die Veränderung, zum Beispiel die Veränderung des Aggregatzustands vom Kohlenstoff zu verstehen. Und das heißt, das hat schon irgendwie funktioniert, aber es hat noch nicht so in dem Maß geklappt, wie wir uns erhofft haben, dass sie etwas lernen dabei.
Leonie: Was man vielleicht auch noch sagen kann zu den Ergebnissen, uns war es von Anfang an wichtig, dass wir allen Schülern die Möglichkeit geben, was aus der Unterrichtsstunde mitzunehmen. Also wir wollten auch die Kontrollgruppe, dass die etwas mitnimmt und dass die den Kohlenstoffkreislauf eben in der Stunde auch ordentlich bearbeiten. Dadurch hatte das Material, welches eben auch die Kontrollgruppe hatte, das haben wir ebenfalls bearbeitet. Also die Darstellung war nicht die ursprüngliche aus dem Buch und auch der Text war in gewissen Ansätzen angepasst. Natürlich lange nicht so wie beim Multimediamaterial, aber wir haben hinterher in der Interpretation eben auch festgestellt, dass diese kleinen Überarbeitungssachen, die wir in den Basistext irgendwie drin hatten, eben schon eine große Wirkung erzielt haben, weil auch die Kontrollgruppe in vielen Bereichen eben auch bei den Trophie-Ebenen zum Beispiel durchaus was mitgenommen hat. Für mich zeigt das eben für zukünftige Lehrmaterial, auch kleine Veränderungen können da finde ich schon ganz, ganz viel bringen. Also es war irgendwie unser Anspruch, dass wir jetzt nicht die Kontrollgruppe, dass die gar nichts lernt, aber das ist vielleicht etwas, was unsere Ergebnisse dahingehend halt sehr stark beeinflusst hat, wo die Gruppen dann nicht mehr so stark voneinander sich unterschieden hätten, als hätten wir der Kontrollgruppe jetzt ein viel, viel, viel schlechteres Material an die Hand gegeben.
Helena: Das habt ihr denn verglichen mit dem Stand der Forschung? Also die Kontrollgruppe, was die gelernt hat im Vergleich zu dem, was ihr gelesen habt, was da die Kontrollgruppen gelernt haben? Oder woher wisst ihr, dass das was gebracht hat?
Ina: Wir haben es im Grunde damit verglichen, was die sich vorgestellt haben bei der gleichen Aufgabe, wo vorher nichts erarbeitet wurde, wo es einfach vorher mal im Unterricht drangekommen ist. Genau, und ursprünglich war auch die Idee, es mit so einem normalen Material, was direkt so im Schulbuch zu finden war, zu erarbeiten. Allerdings ist halt in der Forschung vor uns so verschiedene Kriterien dargestellt, die überhaupt eine Voraussetzung sind, damit es möglich ist, zum Beispiel Stoffe verfolgen zu machen. Und die waren leider bei keinem der Schulbuchmaterialien gegeben. Also eins der Kriterien war beispielsweise, dass Photosynthese und Zellatmung beide vorkommen müssen. Aber ganz oft wurde zum Beispiel die Zellatmung ausgelassen auf der Schulbuchseite über den Kohlenstoffkreislauf. Und dadurch würde ja schon die Hälfte von vornherein fehlen, was die gar nicht lernen können, sodass wir halt dementsprechend auch wieder aussortiert haben. Oder eine andere Voraussetzung war halt, dass man überhaupt den Kohlenstoff erkennen kann im Material, also beispielsweise durch etwas, was eingezeichnet wird als Molekül oder durch etwas, was sprachlich sichtbar wird. Oder auch die Ausgangsstoffe und die Endstoffe der jeweiligen Prozesse, die mussten auch angegeben sein, damit es überhaupt möglich ist, Stoffe verfolgen, durchzuführen. Und dementsprechend haben wir dann auch feststellen müssen, dass es nicht klappt, eine normale Schulbuchseite zu nehmen, sondern mussten das dann auch schon etwas überarbeiten.
Janine: Geschweige denn wahrscheinlich Schulbuchmaterial aus den 90ern.
Ina: Genau.
Janine: So ein bisschen klang es ja auch jetzt gerade so an. Was waren denn so eure größten Schwierigkeiten, auf die ihr im Laufe eurer Untersuchung gestoßen seid?
Leonie: Ja, vor allen Dingen in der Vorarbeit, also bevor wir überhaupt eingestiegen sind und in die Schulen gegangen sind. Das Lernmaterial zu gestalten, hat mehrere Überarbeitungsschleifen benötigt. Wir haben sehr viel darüber gesprochen, bis wir hinterher ein Lernmaterial hatten, wo wir gesagt haben, so, damit sind wir zufrieden, damit können wir jetzt weitermachen. Und darauf aufbauend waren bei uns sehr, sehr große Schwierigkeiten, überhaupt mögliche Lerngruppen zu finden, die das Lernmaterial bearbeiten. Der ursprüngliche Plan war, in die 9./10. Klasse zu gehen, also das eher mit älteren Schülern durchzuführen. Wir haben aber super wenig Rückmeldung von Lehrerinnen und Lehrern bekommen und mussten dann eben das Ganze etwas ausweiten, weil die Stichprobe sonst einfach viel zu klein geworden wäre. Dadurch haben wir dann auch noch 8. Klassen eben mit einbezogen und auch EF hatten wir dann nachher mit drin. Also wir haben das Ganze dann deutlich erweitert, um eben eine große Strichprobe erhalten zu können.
Janine: Wofür steht EF?
Leonie: Das ist die Einführungsphase, also sozusagen nach der 10., wenn die Schülerinnen und Schüler dann weitermachen und in die Oberstufe gehen.
Janine: Ah ja, okay.
Leonie: Genau, und zum Beispiel die Wahl auf die 8. Klasse ist dann auch gefallen, weil wir von mehreren Lehrkräften auch rückgemeldet bekommen haben, so, ja, fachlich passt das gar nicht in die 9./10. Klasse, das hatten die alle schon in der 7. Und das passt uns überhaupt nicht in den Lehrplan oder den Ablauf, den sie sich vorgestellt haben für das Schuljahr. Und dadurch, dass unsere Untersuchung auch direkt nach den Sommerferien stattgefunden hat, waren sie ja quasi, die 8. Klässler ja noch relativ nah an der 7. Dadurch haben sich die Lehrkräfte dann auch eher noch mal breitschlagen lassen. Ja, hatten wir ja gerade erst, das passt thematisch dann doch irgendwie noch ins Programm. Da waren wir auch sehr erstaunt, weil wenn das normalerweise Thema in Klasse 7 sein sollte und gerade die 8. Klässler ja auch noch Schwierigkeiten hatten, obwohl sie das Thema ja scheinbar schon mal hatten in der Schule, waren wir sehr überrascht, dass es dann für die 9./10. Klasse von vielen Lehrkräften als unsinnig abgetan wurde.
Janine: Ja, auf jeden Fall. Wie war das überhaupt? Also ihr seid dann konkret zu Schulen und Lehrkräften hin und habt dann direkt gefragt, können wir das in der Klasse machen? Und ein oder zwei Unterrichtsstunden haben die dann wahrscheinlich opfern müssen dafür oder wie sah das genau aus?
Leonie: Genau, wir hatten persönlichen Kontakt, zum Beispiel durch das Praxissemester, das ist ein langes Praktikum, was man im Lehramt, im Master eben durchführen muss. Da sind wir zum Beispiel auf die Schulen herangetreten, weil wir da einfach persönlichen Kontakt schon hatten. Genau, und haben da E-Mails hingeschrieben und haben aber ja da wenig positive Rückmeldung eben gekriegt.
Janine: Ich finde es erstaunlich, dass da so wenig positive Rückmeldung kommt, weil das doch eigentlich ja auch im Interesse irgendwo mit drin sein sollte. Also schade eigentlich eher ist vielleicht das richtige Wort, dass euch da so ein bisschen Steine in den Weg gelegt wurden.
Leonie: Ich glaube tatsächlich, dass gerade im Schulalltag oft vor allen Dingen vielleicht auch nur erst mal das Gefühl besteht, es passt einfach gerade nicht rein...
Janine: Mhm.
Leonie: ...weil die Lehrer uns eben auch Unterrichtszeit abgeben mussten. Das waren in unserem Fall jetzt so 90 Minuten. Je nach Schule waren das dann eben so ein bis zwei Unterrichtsstunden. Und man natürlich, man hat einfach einen begrenzten Zeitrahmen, in den man sehr, sehr viel in den Unterricht integrieren muss. Und gerade in der 10. Wo es vielleicht auch, ich meine klar, jetzt kurz nach den Sommerferien, der Abschluss ist dann noch ein Stückchen weiter weg. Und in Biologie ist jetzt auch kein super relevantes Thema für den Abschluss jetzt zumindest in der 10. Klasse. Aber trotzdem sind da viele Lehrer dann einfach an ihren Zeitplan und haben einfach Sorge, dass sie dann mit ihren Themen nicht durchkommen. Und ich glaube, was auch erschwerend dazu kommt, ich bin jetzt Studentin, ich schreibe jemanden an, ich möchte was durchführen. Dabei weiß aber der Lehrer ja gar nicht, was kommt an Arbeit auf mich noch zu.
Janine: Ja.
Leonie: Also der Workload ist eh schon riesig. Und jetzt tritt noch wer an mich heran, der möchte den vielleicht sogar noch größer machen. Ich glaube, dass viele da dann einfach schon sagen, nee, das kann ich gerade nicht. Was ich durchaus verstehen kann, was für uns aber jetzt in der Situation super schwierig war und super schade und was natürlich auch für die Forschung, gerade im Hinblick auf Lehrmaterial, das Ganze sehr zurückwirft. Ne, weil man eben dann zu wenig Schüler hat oder Schüler, mit denen man das dann erkunden kann oder testen kann. Ja.
Janine: Ja. Haben wir sonst noch etwas oder wollen wir so ein bisschen ins Fazit übergehen?
Leonie: Also was ich vielleicht noch zu den Ergebnissen sagen möchte, ich glaube, das ist noch leider so ein bisschen untergegangen.
Janine: Ja, gern.
Leonie: Also grundsätzlich haben wir auch gerade im Bereich Multimedia eher nicht so positive Ergebnisse gehabt, wie wir uns das erhofft hatten. Was wir aber schon sagen können, auf Grundlage unserer Untersuchung, ist, dass die Kombination aus den Multimedia-Prinzipien und der Aufgabenstellung des Stoffeverfolgens durchaus den Lernerfolg gesteigert hat. Und dass das für uns ganz wichtig war, zu sehen, okay, das Lernmaterial auf der einen Seite spielt eine super wichtige Rolle, aber es muss eben auch eine gute Aufgabenstellung sein, damit das Ganze überhaupt verarbeitet werden oder auch weiterentwickelt werden kann. Das war für uns einfach dann auch cool zu sehen, weil wir hatten zu zweit ja super viel Arbeit da reingesteckt und gerade das war dann auch eben irgendwie der Knackpunkt, der dann den Erfolg gebracht hat.
Ina: Genau, weil einzeln haben wir gar nicht so viele Effekte feststellen können, wenn es dann nur um das Stoffeverfolgen oder nur um die Multimedia-Prinzipien ging. Aber wenn man dann die Kontrollgruppe verglichen hat mit der Gruppe, die dann beides hatte, da hat man bei den verschiedenen Kategorien immer noch die größten Unterschiede feststellen können oder am ehesten nochmal Effekte, wenn es auch nur kleine Effekte waren. Das war für uns persönlich erstmal schön, was dann wirklich dabei herauskommt oder nochmal genauer erforscht werden muss. Dann müsste man da nochmal weitergucken.
Janine: Meint ihr, das kann ein bisschen, ich hatte das ja vorhin so gesagt, es gibt verschiedene Lerntypen, meint ihr, das kann ein bisschen damit zusammenhängen, dass in der Kombination einfach für alle so ein bisschen mehr angeboten wurde, als nur so die reinen Basisaufgaben oder nur eine spezielle Ergänzung?
Leonie: Ich kann mir das durchaus vorstellen, dass wir da, weil wir uns ja sehr breit aufgestellt hatten dann, dadurch unterschiedliche Lerntypen angesprochen haben. Ich kann mir das durchaus vorstellen. Ist jetzt natürlich nur eine Vermutung, aber ja, durchaus.
Janine: Ja, manchmal sind ja so Vermutungen als Forschungsergebnisse gar nicht verkehrt, weil man eine neue Fragestellung daraus bauen kann, mit der dann weiter untersucht werden kann. Ja, sehr schön.
Helena: Gut, jetzt haben wir sehr viel dazu gehört, was ihr gelernt und gemacht habt. Dann können wir jetzt eigentlich zum Fazit kommen. Also mein Fazit ist, es ist durchaus möglich, auch quantifizierbare Aussagen zu bekommen, auch wenn man jetzt irgendwie mit Menschen zu tun hat und deren Wissen irgendwie bewerten muss, ob man was gelernt hat. Also es ist möglich, Lehrmethoden zu erforschen und nicht nur sich aufs Gefühl zu verlassen, sondern eben auch am Ende Zahlen raus zu generieren. Und es bringt tatsächlich was, Lehrmaterialien besser zu machen. Und wenn es auch nur die Basismaterialien sind, die man etwas verbessert, also das ist doch auch schon ziemlich schön zu hören. Was denn so euer Fazit? Leonie, magst du anfangen?
Leonie: Also wir haben auf jeden Fall in der Arbeit schon gemerkt, dass der Kohlenstoffkreislauf ein unglaublich komplexes Thema ist, was aber eben super wichtig ist, auch im Hinblick zum Beispiel auf die Klimaerwärmung. Und das hatte ich ja auch schon am Anfang gesagt, wir können eben dadurch, dass wir so viele Facetten in diesem Kreislauf drin haben, können wir damit ganz, ganz viel in der Biologie miteinander vernetzend eben darstellen und dass es super viel Potenzial für den Unterricht bringt. Außerdem habe ich für mich mitgenommen, dass sowohl Stoffüberfolgen als auch Multimedienprinzipien unglaubliches Potenzial haben und eben in der Schule auch genutzt werden können. Die Erarbeitung der Materialien war durchaus sehr, sehr zeitaufwendig, also das kann nicht im Alltag immer so stattfinden. Aber vielleicht kommen wir irgendwann dahin, dass wir zumindest kleine Teile davon übernehmen oder wenn wir das jetzt weiter erforschen, dass irgendwann auch die Lehrbücher so weit sind, dass sie das vielleicht übernehmen und weiterentwickeln. Was im Hinblick auf mein Zweitfach, also Deutsch, noch irgendwie deutlich rausgekommen ist am Ende, ist aber, dass die Materialien sprachlich noch zu komplex waren. Wir hatten super viele Fachbegriffe, die natürlich auch sehr, sehr wichtig sind. Wir hatten Summenformeln mit drin. Das Ganze muss gerade im Hinblick auf die Schülerinnen und Schüler, auf die breite Masse noch angepasst werden, vielleicht auch runtergebrochen werden. Da wäre aber jetzt nochmal sozusagen eine neue Masterarbeit erforderlich, um das Ganze oder vielleicht sogar noch was Größeres, um das Ganze dann sprachlich nochmal zu betrachten.
Helena: Ja, Ina, was ist dein Fazit?
Ina: Ja, ich habe für mich erstmal mitgenommen, dass vielleicht im Unterricht noch viel grundsätzlicher angefangen werden müsste. Beispielsweise, wenn es darum geht, okay, was ist Kohlenstoff überhaupt und also was macht Kohlenstoff aus und wodurch unterscheidet man zum Beispiel Kohlenstoff auch wieder von Sauerstoff, weil bei manchen bearbeiteten Arbeitsblättern habe ich dann wieder was gelesen, dass irgendwie Kohlenstoff noch mit einem Sauerstoff so als kleine Kügelchen doch noch mit dranhängt und irgendwie damit verbunden ist, obwohl es ja eigentlich nur Sauerstoff sein sollte. Also, dass da dann irgendwie so ganz viele Vorstellungen und Beschreibungen sind, wo man vielleicht erstmal in einem Schritt, bevor man sich den Kreislauf anschaut, vielleicht nochmal darüber gesprochen werden müsste und wo dann auch gerade so die eigenen Vorstellungen nochmal wirklich, wo man selber überlegen muss, okay, was stelle ich mir darunter vor, was könnten die sich darunter vorstellen und dass das gemeinsam auch mehr zum Thema gemacht wird, damit man sich dem bewusst wird. Und danach dann vielleicht, wenn solche Missverständnisse und Unklarheiten aus dem Weg geschafft wurden und darüber offen kommuniziert wurde, dass danach vielleicht so eine Erarbeitung, wie wir es dann gemacht haben in der Masterarbeit mit dem gesamten Kreislauf, auch mit dem Stoffeverfolgen oder dass man vielleicht auch dann eher in der Lage ist, das Multimediamaterial nachzuvollziehen mit den verschiedenen Hinweisen, die wir versucht haben zu erstellen. Und dass es vielleicht sinnvoll wäre, da nochmal viel einfacher anzufangen. Das war jetzt bei unserer Untersuchung kaum umzusetzen, weil wir ja wirklich diese begrenzte Zeiten in der Schule hatten. Aber was vielleicht im Unterrichtsalltag vielleicht wichtig ist zu beachten. Ja, da habe ich erstmal für mich mitgenommen, dass es wichtig ist, bei den kleinen Sachen anzufangen und dann noch mehr auf das Größere erst zu gehen.
Janine: Ja, ich weiß gar nicht, ob ich jetzt ein richtiges Fazit habe. Es war auf jeden Fall sehr interessant, euren Ausführungen zuzuhören für mich, weil das wirklich mal noch ein anderer Einblick war auch in diese ganze Problematik, wie vermittel ich überhaupt ein Thema und wie kriege ich am Ende überhaupt heraus, dass meine Vermittlung funktioniert hat. Das war schon, also ja, viel Respekt dafür, dass ihr euch da durchgekämpft und durchgearbeitet habt und erstmal auch nochmal vielen Dank, dass ihr das hier nochmal so vorgestellt habt und euch nochmal gedanklich zurückbegeben habt in eure Masterarbeit. Und ja, also ich nehme für mich auf jeden Fall mit. Es gibt wahrscheinlich noch viel zu tun in Sachen Schulmaterialien und in der Auseinandersetzung damit, wie Unterricht für unterschiedliche Menschen gut funktionieren kann. Danke, dass das ein Thema ist, das euch interessiert. Es wird wahrscheinlich künftigen Generationen in der Schule helfen, wenn mehr Menschen wie ihr da so rangeht und euch so tiefgreifend darüber Gedanken macht. Das ist sehr cool. Deswegen aber auch die Frage, wird darin denn weiter geforscht?
Leonie: So wie es aktuell aussieht, werden zumindest einzelne Aspekte in anderen Masterarbeiten bearbeitet. Wir haben sozusagen das Fass jetzt einmal geöffnet. Also unsere Dozentin hat sich gedacht, das ist ein cooles Thema, dazu gibt es noch nicht so viel, was wir auch beide cool fanden, so jetzt nicht.
Janine: Ja.
Leonie: Genau, und jetzt wird da drauf so ein bisschen drauf aufgebaut. Im Allgemeinen werden die Prinzipien aber natürlich auch erforscht. Also gerade Multimedia ist schon seit langem auch in der Forschung und wird weitergehen. Und beim Stoffverfolgen, sagte Ina ja vorhin auch schon, da ist viel auch an unserer Uni hat da bereits stattgefunden. Und ja, das geht da auch noch getrennt vom Kohlenstoffkreislauf auf jeden Fall weiter.
Janine: Sehr schön.
Helena: Ja, dann bedanke ich mich auch nochmal dafür, dass ihr da wart. Vielen Dank.
Helena: Ja, dann kündige ich mal die nächste Folge an. Also im nächsten Monat erscheint dann unsere 50. Folge. Das ist ja so ein halbes Jubiläum. Und deswegen dachten wir, wir machen da jetzt kein großes Thema, sondern widmen uns mehreren kleinen Themen, die im Laufe der Zeit so angesammelt sind, wo wir jetzt dachten, das wäre mal schön, darüber zu reden. Aber uns ist nicht genug eingefallen für die ganze Folge. Ja, lasst euch überraschen, was uns bis dahin noch so über den Weg läuft und worüber es dann gehen wird.
Janine: Genau. Und wenn ihr, liebe Zuhörenden, uns weiterhören möchtet und die nächste Folge auch nicht verpassen wollt, dann folgt uns doch gerne auf Mastodon unter @datenleben@podcasts.social. Besucht gerne unsere Webseite www.datenleben.de und da könnt ihr uns gerne Feedback hinterlassen oder auch per Mail, was wir tatsächlich gerade bekommen haben auch. Vielen Dank an die beiden Schreibenden, die uns gerade erst E-Mails in den Posteingang geworfen haben. Wir freuen uns immer sehr über Kommentare zu den Folgen oder Feedback dazu. Und ja, ihr könnt uns allerdings auch buchen, wenn euch unsere Arbeits- und Denkweise gefällt, als Data Scientist für Analysen oder Projekte oder auch eben Themenvorschläge einreichen. Und falls ihr Fragen habt und Dinge, die euch interessieren, dann schreibt uns gerne.
Helena: Ja, dann bleibt mir noch für eure Aufmerksamkeit zu danken und bis zum nächsten Mal. Ciao.
Janine: Tschüss.
Ina: Tschüss.
Leonie: Tschüss.