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Der Einsatz digitaler Medien im gymnasialen Biologieunterricht

Eine deskriptive Auswertung einer quantitativen Videostudie
  • Maria KramerEmail author
  • Christian Förtsch
  • Monika Aufleger
  • Birgit J. Neuhaus
Original Paper
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Zusammenfassung

MINT-Fächern wird ein hohes Nutzungspotenzial digitaler Medien zugeschrieben, da nicht sichtbare, funktionale Strukturen und komplexe Prozesse besser nachvollziehbar werden. Das eigenverantwortliche Nutzen und die selbstständige Auseinandersetzung der Lernenden mit dem Medium und dem Lerninhalt werden als sinnvoll für den Lernprozess angesehen. Der Einsatz erfolgt bisher allerdings kaum schüleraktivierend, sondern in Form lehrergesteuerter Präsentationsgeräte. Ziel dieser Studie ist die Beschreibung des aktuellen Einsatzes digitaler Medien im Biologieunterricht sowie von Kennzeichen eines effektiven digitalen Medieneinsatzes. Hierzu wurden 85 Unterrichtsvideos von 43 Lehrkräften aus bayerischen Gymnasien hinsichtlich des Medieneinsatzes analysiert. Der Status Quo wird anhand der Variablen Hardware, Medienbedienung, Medienkombination, Unterrichtsphase, Medienfunktion und Einsatzebene nach dem Substitution-Augmentation-Modification-Redefinition (SAMR) Modell dargestellt. In 74 Unterrichtsstunden kamen hauptsächlich digitale Präsentationsmedien über nahezu alle Unterrichtsphasen hinweg zum Einsatz. 70,7 % des digitalen Medieneinsatzes sind nach SAMR als Ersatz eines analogen Mediums einzuordnen. Eine Medienbedienung durch die Lernenden selbst konnte nur in acht Unterrichtsstunden ausgemacht werden. Mit der Methode des theoretischen Samplings wurden außerdem drei Unterrichtsstunden identifiziert, in denen der Medieneinsatz als effektiv beschrieben werden konnte. Die Anwendung einer Kombinationsmatrix aus dem SAMR und dem Interaktiv-Konstruktiv-Aktiv-Passiv (ICAP) Modell zeigte bei allen drei identifizierten Unterrichtsstunden einen digitalen Medieneinsatz, der der SAMR-Ebene Verbesserung zugeordnet werden konnte. Zudem konnte die Aktivität der Lernenden auf einem aktiven bzw. konstruktiven ICAP-Modus beschrieben werden. Der Einsatz der Kombinationsmatrix für Planung oder Einschätzung von Unterrichtseinheiten hilft, eine vielfältigere Nutzung digitaler Medien zum Erreichen höherer ICAP- und SAMR-Stufen anzubahnen und Lernaufgaben zu gestalten, die ein tieferes Verständnis von Fachinhalten fördern.

Schlüsselwörter

Biologieunterricht Digitale Medien ICAP Quantitative Videoanalyse SAMR 

Use of Digital Media in Biology Lessons at German Secondary Schools

Descriptive Analysis of a Quantitative Video Study

Abstract

STEM-disciplines are attributed with a high potential for utilising digital media. Not visible structures as well as complex processes can become accessible by digital media. An independent use of digital media by learners is considered to support learning. Though, digital media are rarely managed by students, but mostly controlled by teachers while showing presentations. Aims of this study are both the description of the present use of digital media in German biology lessons and showing characteristics of an effective digital media use. For this purpose 85 videos of biology lessons from 43 teachers at Bavarian secondary schools were coded and analyzed. A status quo is described by the variables hardware, control of digital media, combination of media, stage of teaching process, function of digital media, and the level of usage according to the Substitution-Augmentation-Modification-Redefinition (SAMR) model. In 74 lessons and in almost every stage of the teaching process digital media were mainly used for presentation purposes. 70.7% of the digital media use can be categorized as simple substitution of an analog medium according to SAMR. Situations where learners control digital media by themselves only occurred in eight lessons. Furthermore three biology lessons with an effective use of digital media could be identified with the theoretical sampling. The implementation of a combination matrix of the SAMR and Interactive-Constructive-Active-Passive (ICAP) model showed a digital media use on the SAMR-level augmentation and an active or constructive ICAP-mode. The application of the combination matrix in teacher education might be a useful tool for planning and developing teaching units, as it can be helpful for using a broader range of digital media applications on different ICAP- and SAMR-levels. Furthermore this approach can open the way for creating learning tasks, which foster a deeper understanding of subject-specific content.

Keywords

Biology education Digital media ICAP Quantitative video analysis SAMR 

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Authors and Affiliations

  1. 1.Didaktik der Biologie, Department Biologie I, Fakultät für BiologieLudwig-Maximilians-Universität MünchenMünchenDeutschland

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