Didaktik der Physik Frühjahrstagung - virtuell 2021 - PhyDid

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Didaktik der Physik Frühjahrstagung - virtuell 2021 - PhyDid
Didaktik der Physik
                                                                      Frühjahrstagung – virtuell 2021

                 Forschen@Home: Ein digitaler Lehr-Lern-Raum mit tet.folio
              Markus Elsholz*, Wolfgang Lutz*, Sebastian Haase+, Thomas Trefzger*

 *Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, +Fachbereich Erziehungs-
   wissenschaft und Psychologie, AB Schulpädagogik/Schulentwicklungsforschung, Freie Universität Berlin
     markus.elsholz@uni-wuerzburg.de, wolfgang.lutz@uni-wuerzburg.de, sebastian.haase@fu-berlin.de,
                                     thomas.trefzger@uni-wuerzburg.de

       Kurzfassung
       Das Projekt Forschen@Home wurde im Rahmen des Lehr-Lern-Labor-Seminars im Wintersemes-
       ter 2020/21 an der Universität Würzburg umgesetzt. Studierende des Lehramts Physik konzipier-
       ten zu insgesamt fünf verschiedenen Themengebieten jeweils eine digital aufbereitete Lernumge-
       bung, die Schüler:innen ein Forschendes Lernen im häuslichen Umfeld ermöglichen sollte. Im
       Rahmen einer vierwöchigen Projektphase betreuten 19 Studierende 45 Schüler:innen bei der
       Durchführung ihrer individuellen Forschungsprojekte. Die Implementierung des Projekts erfolgte
       mit der Lehr-/Lernplattform tet.folio, die zum einen als Autorensystem zur Erstellung der Lernin-
       halte durch die Studierenden genutzt wurde. Zum anderen ermöglicht tet.folio durch seine Funkti-
       onen der Kurs- und Benutzerverwaltung und durch Kommunikations-Tools auch die Zusammen-
       stellung und Präsentation der Lerninhalte sowie die Unterstützung der Lernenden. Der Beitrag
       schildert die Sequenzierung des Projektablaufs anhand des 5-E-Modells von Bybee (2014) und
       gibt Einblick in die Aktivitäten und Ergebnisse der Schüler:innen. Darüber hinaus wird die Lehr-
       /Lernplattform tet.folio als Autoren- und Learning Content Management System charakterisiert.

1. Einleitung                                             auch Eingang in nicht-naturwissenschaftliche Do-
Der vorliegende Beitrag versteht sich zum einen als       mänen (Rehfeldt, Klempin, Seibert, Mehrtens &
Praxisbericht für die Übertragung des etablierten         Nordmeier, 2017). Unterscheiden sie sich in Bezug
hochschuldidaktischen Lehr-Lern-Labor-Konzepts            auf die didaktische Ausgestaltung (Weusmann,
in ein rein digitales Angebot für Schüler:innen, das      Käpnick & Brüning, 2020), so ist den meisten An-
ein asynchron betreutes Experimentieren zuhause           sätzen doch gemein, dass die Interaktion zwischen
ermöglicht. Zum anderen möchte der Beitrag die für        Studierenden und einer schulischen Lernendengrup-
das Projekt verwendete Online-Plattform tet.folio         pe wesentlicher Bestandteil des Formats ist. Damit
der Freien Universität Berlin in ihren Funktionen als     bietet das LLL berufsfeldbezogene und praxisnahe
Autorensystem und Learning Content Management             Lernmöglichkeiten für Studierende, die sich in ihren
System vorstellen und charakterisieren.                   Rahmenbedingungen insbesondere durch Komplexi-
                                                          tätsreduzierung von anderen Praxisformen abgren-
Abschnitt 2 gibt eine kurze Einführung in das Lehr-
                                                          zen lassen (Bosse, Meier, Trefzger & Ziepprecht,
Lern-Labor-Format und seine Umsetzung unter
                                                          2020).
Nicht-Pandemiebedingungen an der Universität
Würzburg. Abschnitt 3 beschreibt die theoretische         An der Universität Würzburg gliedert sich das ver-
Ausrichtung des Formats und den geplanten Projekt-        pflichtende Lehr-Lern-Labor-Seminar (LLLS) in
ablauf. In Abschnitt 4 wird die Rolle der eingesetz-      eine ca. zehnwöchige Vorbereitungsphase und eine
ten interaktiven Lehr-/Lernplattform tet.folio der        anschließende ca. vierwöchige Phase der iterativen
Freien Universität Berlin für die Ausarbeitung des        Praxis (Elsholz & Trefzger, 2017). Während in der
Angebotes im digitalen Raum beschrieben und in            Vorbereitungsphase die theoriefundierte Ausarbei-
Abschnitt 5 werden die Erfahrungen aus der Umset-         tung von Lernstationen im Fokus steht, besuchen
zung des Projekts diskutiert.                             während der iterativen Praxisphase unter Nicht-
                                                          Pandemiebedingungen mehrere Schulklassen an
2. Lehr-Lern-Labor digital                                unterschiedlichen Terminen die Laborräume der
Das Lehr-Lern-Labor (LLL) ist ein etabliertes For-        Universität und die Schüler:innen arbeiten - betreut
mat der Hochschuldidaktik, das „die Potenziale der        von den Lehramtsstudierenden - an den Stationen.
Konzeptionen Schülerlabor, Lernwerkstatt und              Zwischen den Durchführungsterminen bleibt Zeit,
Microteaching miteinander vereint“ (Brüning,              die Erfahrungen aus der Betreuung der Schü-
Käpnick, Weusmann, Köster & Nordmeier, 2020).             ler:innen zu reflektieren und das Lernmaterial gege-
Sie werden an vielen Standorten in den naturwissen-       benenfalls zu adaptieren. Unter den Pandemiebedin-
schaftlichen Fachbereichen umgesetzt, finden aber         gungen im Wintersemester 2020/21 mussten beide

                                                                                                           375
Elsholz et al.

Phasen des Seminars entsprechend angepasst wer-          Fällen nicht erreicht wird, so lassen sich doch Stufen
den. Zum einen konnten die Studierenden in der           des FEU ableiten, die sich durch eine stärkere Struk-
Vorbereitungsphase nicht auf die Materialien der         turierung der Lehrkraft auszeichnen und Schü-
Sammlung zugreifen. Zum anderen musste davon             ler:innen auf ihrem Weg zu einem selbstständigen
ausgegangen werden, dass auch die Schüler:innen          wissenschaftlichen Arbeiten weiterhelfen (Höttecke,
keinen Zugang zu schulischer Infrastruktur haben,        2010).
sich also komplett im Distanzunterricht befinden.        3.2. Das 5-E-Modell als Strukturierungshilfe
Die Durchführung des Angebots vor Ort an den
                                                         Um eine entsprechende Schwerpunktsetzung bei der
Schulen bzw. an der Universität war damit ebenso
                                                         Vorbereitung des Projekts im Sinne des FEU durch-
ausgeschlossen. An folgenden inhaltlichen Zielen
                                                         zuführen, hat sich das 5-E-Phasenschema von Bybee
wurde jedoch festgehalten: (1) Die Studierenden
                                                         (2014) als hilfreich erwiesen. Bybee definiert fol-
erarbeiten Lernstationen, (2) Die Schüler:innen
                                                         gende Unterrichtsphasen, die je nach Erfahrungs-
führen physikalische Experimente durch und (3) die
                                                         stand der Lernenden (und der Lehrenden) unter-
beiden Gruppen stehen dabei im Austausch.
                                                         schiedlich stark betont bzw. durch die Lehrkraft
3. Das Projekt Forschen@Home                             unterschiedlich stark vorstrukturiert werden können.
Das Projekt Forschen@Home entstand im Winter-            Die Phasen werden jeweils beispielhaft mit konkre-
semester 2020/21 im Rahmen des verpflichtenden           ten Eindrücken aus dem Teilprojekt zum Thema
Lehr-Lern-Labor-Seminars an der Universität              Kraft („May the force be with you!“) illustriert.
Würzburg. Es waren 19 Studierende des Lehramtes          3.2.1. Engage-Phase
Physik für Gymnasien bzw. Realschulen und 45             Ziel dieser Phase ist es nach Bybee (2014), die
Schüler:innen (8. bis 9. Jgst) aus drei Schulen betei-   Aufmerksamkeit der Schüler:innen zu gewinnen.
ligt. Jede:r Studierende betreute im Projektverlauf      Dazu kann die Lehrkraft beispielsweise ein faszinie-
demnach zwei oder drei Schüler:innen.                    rendes Phänomen zeigen bzw. beschreiben oder ein
Die Studierenden konzipierten und entwickelten           herausforderndes Problem umreißen, das als Aus-
während der Vorbereitungsphase des LLLS zu ins-          gangspunkt für eine weitere Beschäftigung dienen
gesamt fünf verschiedenen Themengebieten aus den         kann. Bybee verweist darauf, dass aus den ersten
Bereichen Akustik, Mechanik und Optik eine digital       Erklärungsversuchen oder Fragen der Schüler:innen
aufbereitete Lernumgebung, die den Schüler:innen         wichtige Rückschlüsse auf deren Präkonzepte in
ein Forschendes Lernen im häuslichen Umfeld er-          Bezug auf den physikalischen Gegenstand gezogen
möglichen sollte. Ziel war die Gestaltung eines mög-     werden können, die im weiteren Unterrichtsverlauf
lichst niederschwelligen experimentellen Zugangs         aufgegriffen und thematisiert werden können.
zu den Themengebieten, damit das entsprechende           Im Teilprojekt „May the force be with you!“ ent-
Thema auch ohne Vorkenntnisse aus dem Unterricht         schieden sich die Studierenden für die Erstellung
bearbeitet werden konnte. Aus datenschutzrechtli-        eines Videos, das mit dem Begriff „Kraft“ in alltäg-
chen Gründen musste für die Kommunikation mit            lichen Kontexten spielt („Kräftemessen im Sport“),
den Schüler:innen auf ein Videokonferenztool ver-        um so Neugierde zu wecken und ein Forschungsinte-
zichtet werden. Die Studierenden standen mit den         resse aufzubauen. Im Verlauf des Videos wird ein-
Schüler:innen ausschließlich über ein Chat-tool in       geführt, dass Kräfte unter anderem Körper verfor-
Verbindung, das zum Funktionsumfang von tet.folio        men können, was am Beispiel der Dehnung der
gehört (vgl. Abschnitt 4.2.3.). Für umfangreichere       Feder in einem physikalischen Kraftmesser illustriert
Absprachen       wurden     individuelle     Echtzeit-   wird. Das Video endet mit der Aufforderung an die
Chattermine vereinbart.                                  Schüler:innen, mit einfachen Haushaltsmaterialien
3.1. Forschend-Entdeckender Unterricht                   einen eigenen Kraftmesser zu bauen.
Handlungsleitend für die Umsetzung des Projekts          3.2.2. Explore-Phase
Forschen@Home war das Konzept des Forschend-             In dieser Phase bekommen die Schüler:innen ausrei-
Entdeckenden Unterrichts (FEU, Höttecke, 2010):          chend Zeit, das Phänomen aus der Engage-Phase
Ein Unterrichtskonzept, das die Offenheit in Bezug       durch einfache Hands-on Aktivitäten selbst zu er-
auf Lernprozesse und Lernprodukte, die mit den           kunden, erste Annahmen zu testen, qualitative Zu-
oben genannten Rahmenbedingungen verbunden               sammenhänge zu erkennen und ihre individuellen
sind, als konstituierende Elemente beinhaltet. Zent-     Fragen in Bezug auf das Phänomen zu formulieren.
raler Ansatz des FEU ist, dass die Schüler:innen         Im ersten Echtzeit-Chat nahmen die Studierenden
ihren Lernprozess als Forschungsprozess gestalten        die Aufforderung aus dem Video auf, um mit den
und erleben (Höttecke, 2010). Dazu nehmen sie eine       Schüler:innen zu besprechen, welche Materialien
forschende Perspektive ein, arbeiten möglichst           aus ihrem Haushalt für den Bau eines Kraftmessers
selbstständig und aktiv. So formulieren sie bei-         in Frage kommen. So wurde das eigenständige expe-
spielsweise eigene Fragestellungen, bilden Hypothe-      rimentelle Vorgehen der Schüler:innen vorentlastet.
sen, planen Experimente und führen diese durch und       Mit dem Auftrag, einen eigenen Kraftmesser zu
bewerten und kommunizieren ihre Ergebnisse.              bauen, diesen zu fotografieren und das Foto auf ihre
Wenn auch diese Reinform des FEU in den meisten          Projektseite hochzuladen, wurden die Schüler:innen

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Forschen@Home: Ein digitaler Lehr-Lern-Raum mit tet.folio

in eine erste Arbeitsphase entlassen. Abbildung 1           Nach dieser Arbeitsphase wurde in einem weiteren
zeigt das Ergebnis einer Schülerin aus der Explore-         Echtzeit-Chat das experimentelle Ergebnis zusam-
Phase: Ein Kraftmesser bestehend aus einer fixierten        men mit den Schüler:innen interpretiert. Die Schü-
Aufhängung, einem Haushaltsgummi und einer                  ler:innen konnten aus ihren Messdaten folgern, dass
Tasche, in die verschiedene Gegenstände einge-              sich im Dehnungsverhalten des Gummibandes ein
bracht werden können. Die Schülerin zeigt, wie mit          linearer von zwei nichtlinearen Bereichen abgrenzen
einem Lineal die Auslenkung des Gummibandes                 lässt. Ausschließlich im linearen Bereich geht eine
bestimmt werden kann.                                       gegebene Kraftänderung mit einer konstanten Deh-
                                                            nungsänderung einher (Hooke’sches Verhalten).
                                                            3.2.4. Elaborate-Phase
                                                            Die Elaborate-Phase dient der Anwendung des Erar-
                                                            beiteten und der Übertragung auf ähnliche Zusam-
                                                            menhänge. Die Schüler:innen nutzen ihre gewonne-
                                                            nen Erkenntnisse, um neue Probleme zu lösen bzw.
                                                            um sich weiter mit einer bestenfalls selbst formulier-
                                                            ten Forschungsfrage zu beschäftigen.
                                                            Als Impulsgeber für diese Phase wurden die Schü-
                                                            ler:innen gefragt, ob sie mit ihrem Aufbau begrün-
                                                            den können, warum ein gespanntes Seil immer
                                                            „durchhängt“, wenn in der Mitte des Seils eine Mas-
                                                            se befestigt wird (als Beispiel dient das Bild einer
Abb. 1: Selbstgebauter Kraftmesser einer Schülerin          balancierenden Person auf einer gespannten Slack-
                                                            line).
3.2.3. Explain-Phase
Ziel der Explain-Phase ist es, die Aktivitäten aus der
Explore-Phase in ein systematisches Vorgehen mün-
den zu lassen. Die Schüler:innen entdecken dabei
den physikalischen Zusammenhang, der für das
Verständnis der Inhalte aus der Engage-Phase zent-
ral ist und eine weitergehende systematische Ausei-
nandersetzung ermöglicht. Die Lehrkraft greift die
experimentellen Ergebnisse der Lernenden und de-
ren Erklärungsansätze auf und erarbeitet mit den
Lernenden die zentrale physikalische Aussage.
Die Studierenden entschieden sich in dieser Phase
für einen klar vorgegebenen Arbeitsauftrag. Die
Schüler:innen sollten mit ihrem Aufbau die Deh-
nung des Gummibandes bei verschiedenen Massen
untersuchen und in einer Tabelle auf ihrer tet.folio-       Abb. 3: Abhängigkeit zwischen dem Winkel zwischen
Projektseite dokumentieren. Die eingetragenen Wer-          zwei Kraftmessern und der gemessenen Dehnung der
te wurden automatisch in einem mit der Tabelle              Gummibänder bei konstanter Probemasse.
gekoppelten Diagramm angezeigt (siehe Abb. 2).
                                                            Die Schülerin kam auf die Idee, ihren Aufbau zu
                                                            duplizieren, beide Kraftmesser mit einem Seil zu
                                                            verbinden und die Dehnung der Gummibänder (bei
                                                            Verwendung einer am Seil eingehängten Referenz-
                                                            masse) in Abhängigkeit des Winkels zwischen den
                                                            Längsachsen der beiden Kraftmesser zu bestimmen
                                                            (Abb. 3). Im abschließenden Echtzeit-Chat konnte
                                                            die Schülerin folgern, dass eine Slackline, die nicht
                                                            „durchhängt“, wenn ein Mensch darauf balanciert,
                                                            so stark gespannt werden müsste, dass das Material
                                                            (der Slackline und/oder der Aufhängung) diesen
                                                            Kräften nicht standhalten könnte.
                                                            3.2.5. Evaluate-Phase
                                                            Die Evaluate-Phase dient nach Bybee (2014) dazu,
                                                            den Lernenden Rückmeldung zu ihren Erklärungs-
Abb. 2: Messergebnisse zum Dehnungsverhalten                ansätzen und ihren Fähigkeiten zu geben. In seinem
                                                            Modell steht diese Phase als abschließende Phase am

                                                                                                              377
Elsholz et al.

Ende der Lehreinheit. Andere Autor:innen verwei-          matiert werden, Bild-, Video- oder Audio-Dateien
sen darauf, dass die Evaluation der Schü-                 aufnehmen oder beliebige Lernobjekte aus externen
ler:innenfähigkeiten und entsprechendes Feedback          Quellen, solange diese im HTML5-Format einge-
in allen Phasen sinnvoll sind (Lembels & Abels,           bunden werden können. Mit verschiedenen Kontroll-
2015). Technisch unterstützt tet.folio den Feedback-      Tools kann zudem das Verhalten der tet.box gesteu-
prozess, indem die Autor:innen einer tet.folio-Seite      ert werden. Auf diese Weise lassen sich Ein-
(bzw. eine konfigurierbare Gruppe von tet.folio-          /Ausblendeffekte ebenso leicht erzeugen, wie das
Usern) jederzeit Einblick in die Aktivitäten der Ler-     zeitgesteuerte Überblenden bzw. Anreichern von
nenden haben und über das Chat-Tool entsprechende         z. B. Videoformaten mit weiteren tet.boxes. Darüber
Rückmeldungen geben können.                               hinaus lassen sich tet.boxes auch grafisch in Relati-
                                                          on zueinander setzen, was z. B. die intuitive Erzeu-
4. Umsetzung mit tet.folio                                gung von Mindmaps oder Ablauf- und Strukturdia-
Das Projekt Forschen@Home wurde mit der interak-          grammen ermöglicht.
tiven Lehr-/Lernplattform tet.folio der Freien Uni-       4.1.3. Use, Re-Use, Share, Export
versität Berlin umgesetzt (Haase, Kirstein & Nord-
meier, 2016). In der folgenden Darstellung ausge-         Eine Grundidee der Lernobjekte ist die Wiederver-
wählter Funktionen von tet.folio werden zwei zent-        wertbarkeit aufwendig erstellter Lerninhalte (Kerres,
rale Wesenszüge des Sytems betont. Als Lehr-              2018). In tet.folio erstellte Lernobjekte können von
/Lernplattform verbindet tet.folio die Funktionalität     den Autor:innen problemlos in andere Projekte ko-
eines Autorensystems mit ausgewählten Möglichkei-         piert und dort gegebenenfalls angepasst werden.
ten eines Learning Content Management Systems             Autor:innen können sich auch entscheiden, Lernob-
(Kursverwaltung) bzw. Learning Management Sys-            jekte zu veröffentlichen. In diesem Fall stehen sie im
tems (Benutzerverwaltung). Dabei besteht nicht der        sog. tet.markt allen anderen Autor:innen zur Verfü-
Anspruch, in Konkurrenz zu bestehenden Learning           gung und können problemlos verwendet werden. Für
Management Systemen zu treten. Durch seinen Fo-           die Integration in andere Lernumgebungen steht
kus auf die Lerninhalte und deren Präsentation ver-       darüber hinaus eine Exportfunktion zur Verfügung,
steht sich tet.folio eher als Ergänzung dieser Syste-     welche die erstellten Lernobjekte im HTML5-
me. Die hier beschriebenen Funktionen bilden nur          Format zur Verfügung stellt.
einen kleinen Ausschnitt aus dem Funktionsumfang          4.1.4. Große Auswahl im tet.markt
von tet.folio, die Darstellung erhebt keinen An-          Im tet.markt finden sich alle von Autor:innen veröf-
spruch auf Vollständigkeit.                               fentlichte Elemente. Dabei kann es sich um umfang-
4.1. tet.folio als Autorensystem                          reiche Sammlungen von Lerneinheiten (Bücher),
4.1.1. Selbst gestalten, statt nur verwalten              einzelne Lernobjekte (z. B. interaktive Bildschirm-
                                                          experimente: Haase, Pfaff, Ermel, Kirstein & Nord-
Eine Zielsetzung des Projekts Forschen@Home war           meier, 2018) oder Bestandteile von Lernobjekten
die Konzeption und Entwicklung digital gestützter         (Bilder, Videos, Audiocontent) handeln.
Lerneinheiten durch die Studierenden. In der Litera-
tur werden in sich abgeschlossene Lerneinheiten als       Eine weitere Kategorie im tet.markt bilden die sog.
Lernobjekte beschrieben (Kerres, 2018), für deren         tet.tools. Dabei handelt es sich um vorkonfigurierte
Erzeugung ein Autorensystem benötigt wird.                (und intuitiv anpassbare) Steuerelemente für das
tet.folio ermöglicht den Benutzer:innen die Erstel-       Verhalten von tet.boxes, mit denen spezifische
lung einer Vielzahl von Lernobjekten und unterstützt      Lernobjekte erstellt werden können. So erlaubt bei-
durch Echtzeitsynchronisation und eine spezifische        spielsweise die Einbindung des Tools „Lückentext
Rechtevergabe das gleichzeitige und kollaborative         Prüf-Button“ die Implementierung eines Feedbacks
Arbeiten mehrerer Autor:innen an einem Projekt.           für die Lernenden in Bezug auf deren Zuordnung
Dies war eine wesentliche Voraussetzung für die           vorgegebener Elemente zu Lücken in einem Text.
Umsetzung des Projekts Forschen@Home im Rah-              Im tet.markt finden sich Tools zur Umsetzung von
men einer universitären Lehrveranstaltung. Die            Kategorisierungsaufgaben, interaktiven Diashows,
Gestaltung von Lernobjekten in tet.folio ist nicht auf    Multiple-Choice Quizfragen u.v.m. Zusätzlich fin-
die Adaption von vorgegebenen Typen-Vorlagen              den sich einige tet.tools, die als digitale Werkzeuge
beschränkt, vielmehr unterstützt tet.folio als Auto-      für die Lernenden direkt eingebunden werden kön-
rensystem den kreativen Prozess der Benutzer:innen        nen, darunter ein Winkel- oder Flächenmesser, ein
und ermöglicht die Erstellung von Lernobjekten            Geodreieck, eine Stoppuhr, ein Tonhöhen-Detektor
unter Verwendung einer Vielzahl von Medientypen,          oder ein Frequenzgenerator.
Kontroll-, Interaktions- und Designmöglichkeiten.         Ein für das Projekt Forschen@Home zentrales Trip-
4.1.2. tet.box als Alleskönner                            le bilden die Tools „Wertetabelle“, „Diagramm“ und
                                                          „Mathe-Funktion mit Parameter“. Sie bieten den
Grundlage der Lernobjekte in tet.folio ist die tet.box,   Lernenden die Möglichkeit, ihre Messwerte bei der
ein Strukturelement, das verschiedenste Inhaltsfor-       Durchführung von Experimenten direkt in einer
mate aufnehmen kann. Eine tet.box kann reinen Text        Wertetabelle zu dokumentieren. Diese kann mit
enthalten, als Input-Textfeld für Usereingaben for-       einem Diagramm gekoppelt werden, sodass die

378
Forschen@Home: Ein digitaler Lehr-Lern-Raum mit tet.folio

Werte automatisch angezeigt werden, sobald sie              schen@Home gliedert sich in eine Einstiegsseite,
eingetragen wurden. Zusätzlich kann im Diagramm             auf der die Lernenden begrüßt werden und allgemei-
eine weitere Funktion angezeigt werden, die über            ne Projektinformationen gelistet sind. Auf dieser
das Tool „Mathe-Funktion mit Parameter“ von den             Startseite finden sich Links zu den jeweiligen Teil-
Lernenden direkt eingegeben und durch Parameter-            projektseiten (Kapitel). Die Teilprojektseiten bein-
variation an die Messwerte bestmöglich angepasst            halten die Lerneinheiten für die Engage-, Explore-
werden kann (vgl. Abb. 2).                                  und Explain-Phase. Auf den tet.folio-Seiten inner-
4.1.5. Komplettlösung ohne Medienbruch                      halb der jeweiligen Kapitel wurden schließlich indi-
                                                            viduelle Projektseiten angelegt, auf denen die Schü-
Mit den bisher geschilderten Elementen und Funkti-
                                                            ler:innen in der Elaborate-Phase ihre eigenen For-
onen konnte das Projekt Forschen@Home in den
                                                            schungsfragen untersuchen konnten. Diese wurden
Phasen Engage bis Elaborate ausschließlich in
                                                            von den Studierenden adaptiv und individuell im
tet.folio realisiert werden. Die Schüler:innen arbei-
                                                            Projektverlauf ausgestaltet.
ten dabei ohne Ablenkung durch Struktur- oder
Medienbrüche auf ihren Projektseiten innerhalb der          4.2.2. Userverwaltung und Zugriffsrechte
tet.folio-Umgebung, d. h. ein Wechsel zu anderen            Den Autor:innen eines tet.folio Buches obliegt die
Plattformen bzw. zu anderen lokal installierten             Entscheidung, wer Zugriff auf die Inhalte des Bu-
Softwarelösungen ist nicht nötig. Ebenso entfällt ein       ches bekommt. So besteht die Möglichkeit, das Buch
potenziell ablenkendes Navigieren durch Struktur-           ohne Einschränkung öffentlich zugänglich zu ma-
hierarchien der Lernplattform, da die einzelnen Ein-        chen (der Link zum Buch muss bekannt sein), den
heiten übersichtlich untereinander auf einer tet.folio-     Zugriff nur registrierten tet.folio-Benutzer:innen zu
Seite arrangiert und erst dann eingeblendet werden          ermöglichen oder diesen durch die explizite Angabe
können, wenn die Schülerin, der Schüler sie für den         einer Usergruppe bzw. einzelner Personen weiter
weiteren Fortgang des individuellen Projekts benö-          einzuschränken.
tigt.                                                       Im Projekt Forschen@Home hatten alle beteiligten
4.2. tet.folio als L(C)MS                                   Schüler:innen und Lehrkräfte Zugriff auf die Start-
Neben seinen Stärken als Autorensystem bietet               und alle Kapitelseiten (Teiprojektseiten). Für die
tet.folio auch wesentliche Funktionen eines Learning        individuellen Projektseiten der einzelnen Schü-
Content Management System (LCMS). Nach                      ler:innen wurde der Zugriff auf die entsprechende
Watson & Watson (2007) grenzen sich LCMS von                Schülerin, den Schüler und die Lehrkräfte einge-
Learning Management Systemen (LMS) durch ihren              schränkt. Die Studierenden als Autor:innen des Bu-
Fokus auf die Lerninhalte (Content) ab. LCMS set-           ches hatten Zugriff auf alle Seiten des Projekts.
zen Schwerpunkte in den Bereichen Erstellung,               4.2.3. Kommunikationsmöglichkeiten
Verwaltung und Bereitstellung von Lerneinheiten,            Zur Kommunikation zwischen Studierenden und
während bei LMS der Fokus zusätzlich auf der Ge-            Schüler:innen wurde das tet.folio-Tool „Kommen-
staltung der Schnittstelle zwischen den Lerninhalten        tar-Tool“ benutzt. Dabei handelt es sich um ein
(in Form von Kursen) und der Verwaltungsstruktur            Chat-tool zur asynchronen Kommunikation, das
der Einrichtung (z. B. Schule, Universität, Unter-          direkt auf einer tet.folio-Seite positioniert werden
nehmen) liegt, für deren Schüler:innen, Studierende         kann. So kann die Kommunikation über Inhalte
oder Mitarbeitende die Lerninhalte gedacht sind.            direkt neben den Inhalten stattfinden. Um die Ver-
Somit kann tet.folio als didaktische Ergänzung zu           bindlichkeit in der Kommunikation zu erhöhen,
bestehenden LMS gesehen werden, indem es die                vereinbarten die Studierenden mit ihren Schü-
Bereitstellung kompletter Lerneinheiten in einer            ler:innen feste Chat-Termine (30 Minuten pro Wo-
angepassten Umgebung ermöglicht, welche die                 che), zu denen über das Tool in Echtzeit kommuni-
Ablenkung der Lernenden durch nicht benötigte               ziert wurde. Bei Fragen, die seitens der Schü-
Struktur- und Navigationselemente eines LMS ver-            ler:innen zwischen den vereinbarten Terminen auf-
meidet. Die integrierte Benutzerverwaltung, die             kamen, konnten sich diese jederzeit über das Chat-
Vergabemöglichkeit von Lese- und Schreibrechten,            tool an ihre Betreuer:innen wenden, mussten aber
sowie die Kommunikationsmöglichkeiten zwischen              eine längere Antwortzeit einkalkulieren (asynchrone
Lehrenden und Lernenden machen tet.folio zu einem           Kommunikation).
äußerst flexiblen, vielseitig nutzbaren System.
                                                            5. Lessons Learned
4.2.1. Kursstruktur: Buch, Kapitel, Seiten
                                                            Aus den Erfahrungen mit dem Projekt For-
Ein einzelner Kurs lässt sich in tet.folio als sog.         schen@Home lassen sich einige allgemeine Schluss-
Buch anlegen. Ein Buch umfasst alle Lerneinheiten
                                                            folgerungen ableiten:
des Kurses. Ein tet.folio Buch umfasst beliebig viele
tet.folio Seiten, mit denen Lerneinheiten strukturiert      a) Eine Orientierungsphase zum Projektstart ist
werden können. Mehrere Seiten können durch einfa-               nötig und wichtig. Insbesondere wenn die Ler-
ches Ein- bzw. Ausrücken in der Hierarchieebene zu              nenden bisher keine Erfahrung mit der verwen-
Kapiteln, Abschnitten, Unterabschnitten usw. zu-                deten Lernplattform hatten, ist eine ausführliche
sammengefasst werden. Das Projekt For-                          Hinführungs- bzw. Orientierungsphase unerläss-

                                                                                                             379
Elsholz et al.

   lich (Sammet & Wolf, 2019). Während dieser           arrangieren, Schüler:innen zur Verfügung zu stellen
   Phase müssen neben den Rahmenbedingungen             und diese bei ihrer Auseinandersetzung mit den
   des Projekts (Zeitplan, Rollenverständnis und        Lerninhalten zu begleiten. Durch diese Kombination
   Erwartungshaltung der Beteiligten) vor allem die     an Möglichkeiten eignet sich tet.folio für die Umset-
   Funktionen der Lernplattform vorgestellt wer-        zung des hier beschriebenen Projekts im Rahmen
   den: Wo und wie melde ich mich an? Wie ist das       einer Lehrveranstaltung. Es kann festgehalten wer-
   Angebot strukturiert? Wie bekomme ich Hilfe?         den, dass die Studierenden den Umgang mit dem
b) Die Kommunikation muss klar geregelt sein.           System in einem vertretbaren Zeitaufwand erlernen
   Kommunikation muss nicht nur technisch mög-          und anschließend in der Lage sind, die tet.folio-
   lich sein (Chat-Tool), vielmehr müssen klare und     Projektseiten für die Schüler:innen adaptiv nach
   verbindliche Kommunikationsregeln und Kom-           Bedarf zu erstellen und im Projektverlauf zu erwei-
   munikationstermine eingeführt werden. Dass die       tern.
   Kommunikation im Projekt Forschen@Home               Der Einsatz von tet.folio ist mit keinen zusätzlichen
   ausschließlich über das Chat-Tool von tet.folio      Kosten verbunden. Durch seinen niederschwelligen
   stattfand, ist u. a. aus folgenden Gründen als in-   und plattformunabhängigen Zugang bestehen weder
   adäquat zu bewerten. Das textbasierte Ausformu-      gehobene Anforderungen an die Endgeräte der Nut-
   lieren von Erläuterungen und allgemeinen Ab-         zer:innen, noch muss eine zusätzliche Software auf
   sprachen nimmt sehr viel Zeit in Anspruch. Zu-       den Endgeräten der Nutzer:innen installiert werden.
   dem wird die Lesegeschwindigkeit der Schü-           Der “bring your own device”-Ansatz kann problem-
   ler:innen von den Studierenden oft überschätzt       los umgesetzt werden. Damit eignet sich tet.folio
   und es fehlt eine Rückmeldung, ob und in wel-        insbesondere für den Einsatz im schulischen Kon-
   chem Umfang die Schüler:innen den Text der           text.
   Studierenden lesen und verstehen. Für die inhalt-    Mit tet.folio kann es somit leicht gelingen, den Be-
   liche Diskussion und die Absprache von Arbeits-      such eines außerschulischen Lernorts nahtloser mit
   paketen ist eine direktere Kommunikationsmög-        dem schulischen Unterricht zu verknüpfen, indem
   lichkeit (z. B. im Rahmen einer Videokonferenz)      sowohl im Unterricht vor dem Besuch, beim Arbei-
   empfehlenswert. Für knappe Rückmelkdung              ten am außerschulischen Lernort und während einer
   während der Arbeitsphasen, oder kurze organisa-      zeitlichen Phase nach dem Besuch mit Lerneinheiten
   torische Absprachen hat sich das Chat-Tool hin-      auf tet.folio gearbeitet wird. So könnte der LLL-
   gegen bewährt. Für die verschiedenen Kommu-          Besuch der Schüler:innen auch auf Ebene der
   nikationsanforderungen sollten also mehrerer         Lerneinheiten strukturell in ein schulisches Projekt
   Kommunikationskanäle bereitgestellt und be-          bzw. eine zeitlich ausgedehnte Unterrichtsreihe
   dient werden (Miller, 2005).                         eingebunden werden. Im Hinblick auf die beschrie-
c) Erst Struktur, dann Öffnung. Das Projekt             benen Phasen nach Bybee (2014) könnte der Besuch
   Forschen@Home zielte darauf ab, die Schü-            im LLL die Phasen Engage bis Explain abdecken
   ler:innen in die eigenverantwortliche Position der   und Aktivitäten für die Elaborate-Phase vorbereiten.
   Forschenden (zumindest ansatzweise) zu brin-         So könnten die Studierenden die Schüler:innen auch
   gen. Die damit verbundene Offenheit ist für viele    nach deren Besuch im LLL für einen gewissen Zeit-
   Schüler:innen ungewohnt, die entsprechenden          rahmen bei der Bearbeitung von Forschungsfragen
   Fähigkeiten (z. B. das Formulieren einer wissen-     betreuen, die sie gemeinsam im LLL entwickelt
   schaftlichen Fragestellung, das eigenständige        haben.
   Planen eines Experiments) sind oft nicht bzw.
   unzureichend ausgebildet (Hofstein, Navon,           7. Literatur
   Kipnis & Mamlok‐Naaman, 2005). Es empfiehlt          Bosse, D., Meier, M., Trefzger, T., & Ziepprecht, K.
   sich daher ein strukturierter, stark angeleiteter    (2020). Lehr-Lern-Labore – universitäre Praxis,
   Projekteinstieg, der dann im Projektverlauf in ei-   empirische Forschung und zukünftige Entwicklung.
   ne zunehmende Öffnung und Übertragung der            In D. Bosse, M. Meier, T. Trefzger & K. Ziepprecht
   Verantwortung auf die Lernendenseite übergehen       (Hrsg.), Professionalisierung durch Lehr-Lern-
   kann. Auch auf Seiten der Studierenden führte        Labore in der Lehrerausbildung (S. 5-25). Lehrer-
   der Anspruch eines eher schülergesteuerten Pro-      bildung auf dem Prüfstand, 13 (1). Landau: Verlag
   zesses zu Überforderung während der Vorberei-        Empirische Pädagogik.
   tungsphase des Seminars im Hinblick auf das
                                                        Brüning, A.-K., Käpnick, F., Weusmann, B., Köster,
   Antizipieren möglicher Vorstellungen und Lern-
                                                        H., & Nordmeier, V. (2020). Lehr-Lern-Labore im
   schwierigkeiten der Schüler:innen und der Vor-
                                                        MINT-Bereich–eine konzeptionelle Einordnung und
   bereitung entsprechender Unterstützungsstrate-
                                                        empirischkonstruktive Begriffskennzeichnung. In B.
   gien.
                                                        Priemer & J. Roth (Hrsg.), Lehr-Lern-Labore (S.
6. Fazit und Ausblick                                   13–26). Springer.
Die Lehr-/Lernplattform tet.folio bietet die Mög-
lichkeiten, Lerninhalte kollaborativ zu erstellen, zu

380
Forschen@Home: Ein digitaler Lehr-Lern-Raum mit tet.folio

Bybee, R. W. (2014). The BSCS 5E instructional               Sammet, J., & Wolf, J. (2019). Vom Trainer zum
model: Personal reflections and contemporary impli-          agilen Lernbegleiter: So Funktioniert Lehren und
cations. Science and Children, 51(8), 10-13.                 Lernen in digitalen Zeiten. Springer.
Elsholz, M., Trefzger, T. (2017). Professionalisie-          Watson, W. & Watson, S. L. (2007). An argument
rung durch Praxisbezug – Begleitforschung zu den             for clarity: What are learning management systems,
Würzburger Lehr-Lern-Laboren. In C. Maurer                   what are they not, and what should they become.
(Hrsg.), Implementation fachdidaktischer Innovation          TechTrends, 51, 28-34.
im Spiegel von Forschung und Praxis. Gesellschaft
                                                             Weusmann, B., Käpnick, F., & Brüning, A.-K.
für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in
                                                             (2020). Lehr-Lern-Labore in der Praxis: Die Vielfalt
Zürich 2016 (S. 488–491). Regensburg: Universität
                                                             realisierter Konzeptionen und ihre Chancen für die
Regensburg
                                                             Lehramtsausbildung. In B. Priemer & J. Roth
Haase, S., Kirstein, J., & Nordmeier, V. (2016). The         (Hrsg.), Lehr-Lern-Labore (S. 27–45). Springer.
Technology Enhanced Textbook: An HTML5-based
Online System for Authors, Teachers and Learners.
In L.-J. Thoms & R. Girwidz (Hrsg.), Selected Pa-
pers from the 20th International Conference on
Multimedia in Physics Teaching and Learning (S.
85-92). München: LMU.
https://epub.ub.uni-muenchen.de/28963/
Haase, S., Pfaff, M., Ermel, D., Kirstein, J., &
Nordmeier, V. (2018). Interaktive Bildschirmexpe-
rimente als Systemkomponente der webbasierten
Lernplattform tet.folio. In V. Nordmeier, H. Grötze-
bauch, (Hrsg.), PhyDid B, Didaktik der Physik, Bei-
träge zur DPG-Frühjahrstagung, Würzburg (S. 333
– 337). http://phydid.physik.fu-
berlin.de/index.php/phydid-b/article/view/910/1039
Hofstein, A., Navon, O., Kipnis, M., & Mamlok‐
Naaman, R. (2005). Developing students' ability to
ask more and better questions resulting from in-
quiry‐type chemistry laboratories. Journal of rese-
arch in science teaching, 42(7), 791-806.
Höttecke, D. (2010). Forschend-entdeckender Phy-
sikunterricht. Ein Überblick zu Hintergründen,
Chancen und Umsetzungsmöglichkeiten entspre-
chender Unterrichtskonzeptionen. Unterricht Physik,
Ausgabe 119, 4-12.
Kerres, M. (2018). Mediendidaktik: Konzeption und
Entwicklung digitaler Lernangebote (5. Auflage).
De Gruyter Oldenbourg.
Lembens, A., & Abels, S. (2015). Forschendes Ler-
nen nach dem 5E-Modell und Showmanship. Che-
mie & Schule, 30, 6-7.
Miller, D. (Hrsg.). (2005). E-Learning: eine multi-
perspektivische Standortbestimmung. Haupt.
Rehfeldt, D., Klempin, C., Seibert, D., Mehrtens, T.,
& Nordmeier, V. (2017). Fächerübergreifende Wir-
kungen von Lehr-Lern-Labor-Seminaren: Adaption
für die Fächergruppen Englisch, Geschichte und
Sachunterricht. In C. Maurer (Hrsg.), Implementati-
on fachdidaktischer Innovation im Spiegel von For-
schung und Praxis. Gesellschaft für Didaktik der
Chemie und Physik Jahrestagung in Zürich 2016 (S.
556–559). Regensburg: Universität Regensburg

                                                                                                             381
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