Einsatz digitaler und analoger medien an ausserschulischen lernorten - Lorenz Kampschulte, Anje Ostermann, Felix Müller, Mathias Ropohl, Julia ...
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einsatz digitaler und analoger medien
an ausserschulischen lernorten
Lorenz Kampschulte, Anje Ostermann, Felix Müller, Mathias Ropohl,
1
Julia Schwanewedel, Hendrik Härtig, Anke Lindmeier
inhalt einleitung.................................................................................................................. 3 Das Projekt MiU Medieneinsatz charakterisieren Außerschulische Lernorte medieneinsatz an ausserschulischen lernorten................................................... 9 Funktionen der Medien Studienergebnisse medieneinsatz an der schnittstelle schule – ausserschulischer lernort.......... 14 Funktionen der Medien Studie Medienangebot, Studie Vor- und Nachbereitung einsatzbeispiel.......................................................................................................... 20 ausblick.................................................................................................................... 22 Weiterführende Literatur Impressum Titel: Einsatz digitaler und analoger Medien an außerschulischen Lernorten Autorinnen und Autoren: Lorenz Kampschulte, Anje Ostermann, Felix Müller, Mathias Ropohl, Julia Schwanewedel, Hendrik Härtig, Anke Lindmeier l.kampschulte@deutsches-museum.de Herausgeber: IPN – Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik, Olshausenstraße 62, 24118 Kiel • Postanschrift: IPN 24098 Kiel E-Mail / Web: info@leibniz-ipn.de, www.ipn.uni-kiel.de Vertreten durch das Direktorium: Prof. Dr. Olaf Köller, Geschäftsführender Wissenschaftlicher Direktor Bent Hinrichsen, Geschäftsführender Administrativer Direktor Prof. Dr. Ute Harms, Direktorin Prof. Dr. Aiso Heinze, Direktor Prof. Dr. Oliver Lüdtke, Direktor Prof. Dr. Knut Neumann, Direktor Prof. Dr. Ilka Parchmann, Direktorin Design / Gestalterisches Konzept: Emanuel Kaiser / IPN Lektorat: Beate von der Heydt ISBN: 978-3-89088-302-1
einleitung
Im Bereich des außerschulischen Lernens gibt es in Deutschland eine unüber-
schaubare Vielfalt von Angeboten – nicht nur Schülerlabore, Museen, Science
Center, Zoos und Aquarien, auch viele Unternehmen, städtische Versorger,
Ämter oder auch Bauernhöfe und Handwerksbetriebe bieten mehr oder weni-
ger stark didaktisch aufbereitete außerschulische Lerngelegenheiten an. Dabei
variieren nicht nur die Themen der Angebote, sondern auch die Formate er-
heblich. Abgesehen von einigen wenigen größeren Anbietern sind die Angebo-
te durchwegs sehr regional oder sogar lokal ausgerichtet, was einen systemati-
schen Überblick weiter erschwert.
Auch das Forschungsfeld zu außerschulischem Lernen ist heterogen – die
Vielfalt erzeugt auch hier Schwierigkeiten in Bezug auf Vergleichbarkeit und
systematische Erfassung. Im Rahmen des Projekts MiU sollte ein erster Über-
blick über die an außerschulischen Lernorten in Deutschland eingesetzten
Medien erreicht und deren Funktion charakterisiert werden. Ein Fokus lag auf
der Schnittstelle zwischen dem schulischen und dem außerschulischen Lernort:
Wie kann mithilfe von Medien die Schnittstelle gestaltet werden, sodass die
verschiedenen Lernorte besser ineinandergreifen?
Ziel dieser Broschüre ist es, einen praxisorientierten Überblick über den Me-
dieneinsatz an außerschulischen Lernorten zu geben sowie die Rolle von
Medien an der Schnittstelle Schule – außerschulischer Lernort näher zu be-
leuchten. Klar umrissene Funktionsbeschreibungen sowie Beispiele für Medien
und Einsätze bieten eine realitätsnahe Unterstützung für die Entwicklung oder
Überprüfung der Angebote außerschulischer Lernorte. Wobei sich gerade für
die Schnittstelle die Betrachtung von beiden Seiten lohnt – aus Sicht des außer-
schulischen Lernorts und aus der Perspektive der Lehrkraft.
Denn auch wenn die Forschung heterogen ist – eines zeigt sich deutlich: Ein
nachhaltiger Erfolg bezüglich Motivation und Interesse, aber im Besonderen
auch beim fachlichen Wissenserwerb der Schülerinnen und Schüler, kann nur
erreicht werden, wenn die beiden Lernorte sinnvoll miteinander verknüpft
werden. Hier können analoge und digitale Medien eine wichtige Rolle spielen.
3
Das Projekt MiU
Die vorliegende Broschüre ist im Projekt „Medien im mathe-
matisch-naturwissenschaftlichen Unterricht“ (MiU) entstanden.
Anlass für das Projekt war 2016 die Befundlage zum Einsatz
von Medien im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unter-
richt. Es lag seinerzeit eine Reihe von deskriptiven Befunden
zur Verfügbarkeit von Medien in Schulen vor. Jedoch gab es
keine Befunde zu den Funktionen, mit denen die Medien beim
Lehren und Lernen eingesetzt wurden. Gerade hier wurde
ein deutliches Desiderat gesehen, sowohl aus lehr-lern-theo-
retischer als auch aus unterrichtspraktischer Perspektive. Im
Rahmen von MiU wurde der Medieneinsatz zunächst auf einer
Expertentagung aus theoretischer Perspektive reflektiert. Die
Ergebnisse wurden in einem Tagungsband festgehalten. Ein
Hauptdiskussionspunkt war, welche Funktionen Medien für
das Lehren und Lernen im mathematisch-naturwissenschaft-
lichen Unterricht einnehmen können. Dieser Fragestellung
wurde für schulische und außerschulische Lernorte und auch
für die Schnittstelle beider Lernorte in einer Befragung nachge-
gangen. Die vorliegende Broschüre fasst zentrale Erkenntnisse
mit Bezug auf außerschulischen Lernorten zusammen.
Projektlaufzeit: 2016 bis 2019
Projektförderer: Joachim Herz Stiftung
Ropohl, M., Lindmeier, A., Härtig, H., Kampschulte, L., Mühling, A. &
Schwanewedel, J. (Hrsg.) (2018). Medieneinsatz im mathematisch-
naturwissenschaftlichen Unterricht: Fachübergreifende Perspektiven auf
zentrale Fragestellungen. Hamburg: Joachim Herz Stiftung Verlag.
4
Charakteristik des Medieneinsatzes
Die Beschreibung des Medieneinsatzes im Unterricht und an
außerschulischen Lernorten ist kein ganz einfaches Thema: Es
gibt eine große Variationsbreite an Medien und Einsatzszena-
rien. Angelehnt an die Unterrichtsforschung können jedoch
meist Merkmale auf der Oberflächen- und Tiefenstrukturebene
unterschieden werden (vgl. Kunter & Trautwein, 2013). Quer
dazu liegt die Unterscheidung zwischen den Eigenschaften des
Mediums und dem konkreten Medieneinsatz. Daraus ergibt
sich eine Matrix mit 2x2 Feldern zur differenzierten Beschrei-
bung eines Medieneinsatzes (vgl. Tabelle unten).
Die Merkmale der Oberflächenstruktur sind schnell zugäng-
lich und stecken die Rahmenbedingungen der Mediennutzung
ab: Welches Medium wird verwendet? Wie wird der Einsatz
methodisch realisiert?
Die Merkmale der Tiefenstruktur beziehen sich stärker auf die
Rolle des Medieneinsatzes für den intendierten Zweck: Wie
passen die Funktionalitäten des Mediums zur Intention? Wie
unterstützt der Einsatz die intendierten Zielsetzungen?
Eigenschaft des Mediums Eigenschaft des Medieneinsatzes
(Was?) (Wie?)
Ober- (A) Welches Medium wird verwendet? (B) Wie wird der Einsatz methodisch realisiert?
flächen- Æ Beschreibung des Mediums und seiner Æ Beschreibung des Medieneinsatzes und seiner
struktur- Eigenschaften, beispielsweise Merkmale, beispielsweise
• Welche Art von Medium ist es? (z. B. • Wer steuert das Medium? (z. B. Lehrkraft, Ler-
merkmale gegenständliches Modell, Computersimu- nende)
lation)
• In welcher Sozialform wird es eingesetzt? (z. B.
• Welche Eigenschaften hat es? (z. B. ana- Einzelarbeit, Gruppe)
log – digital, Grad der Interaktionsmög-
lichkeiten, statisch – dynamisch) • Gibt es limitierende Voraussetzungen in Bezug
auf Arbeitsweisen? (z. B. kollaboratives Arbeiten)
• Gibt es limitierende technische Aspekte?
(z. B. Lizenzen)
Tiefen- (C) Wie passen die Funktionalitäten des Me- (D) Wie unterstützt der Einsatz die intendierten Ziel-
diums zur Intention? setzungen?
struktur-
merkmale Æ Beschreibung des fachlichen Gehalts eines Æ Beschreibung der Passung zwischen dem konkre-
Mediums mit Bezug zum intendierten Zweck, ten Medieneinsatz und den Zielsetzungen, beispiels-
beispielsweise weise
• Können durch das Medium die Ziele in- • Warum ist diese Art des Einsatzes für den Zweck
haltlich abgebildet werden? (z. B. Passung passend?
einer Visualisierung, Anschlussfähigkeit an
Schulunterricht) • Welche Unterstützungsmaßnahmen oder zusätz-
liche Arbeitsaufträge eignen sich zur Differenzie-
• Welche Funktionalitäten sollen konkret rung?
genutzt werden oder könnten hinderlich
sein? (z. B. Funktionsumfang, Usability)
5
Wenn man also über „den Medieneinsatz“ spricht, kann das
sehr unterschiedliche Schwerpunkte haben, was zu Kommuni-
kationsschwierigkeiten führen kann. Die oben gezeigte Matrix
bietet sich als Strukturierungshilfe an, insbesondere wenn
bei der Entwicklung eines mediengestützten Angebots viele
Designentscheidungen getroffen werden müssen und deren
Konsequenzen auf verschiedenen Ebenen abgewogen werden
müssen. Für eine ausführlichere Beschreibung der vier Felder
und ihres Zusammenwirkens sei auf Ropohl et al. (2018) ver-
wiesen.
Im folgenden Beispiel wird aufgezeigt, wie mithilfe der Matrix
ein Medieneinsatz an einem außerschulischen Lernort differen-
ziert beschrieben werden kann.
Beispiel Medieneinsatz
Das Deutsche Museum München bietet Schulklassen als Lernumgebung die tabletgestützte
Führung „Energie Interaktiv“ durch die Ausstellungen Energietechnik und Kraftmaschinen an.
Die Schülerinnen und
Schüler sollen ihre Kennt-
nisse über das Grund-
konzept der Energie,
insbesondere über For-
men, Umwandlung und
Erhaltung von Energie, im
Kontext historischer und
aktueller Maschinen an-
wenden.
Tabletgestützte Führung „Energie Interaktiv“ im Deutschen
Museum, Simulation der Funktionsweise eines Wasserrads.
6
Die Schülerinnen und Schüler erkunden die Ausstellungen in kleinen Gruppen und untersuchen
ausgewählte Exponate mit einem Tablet-PC mithilfe von Fragen und Simulationen. Die Lernum-
gebung konzentriert sich auf die verschiedenen Funktionen, Eigenschaften und Anwendungen
von Maschinen, wobei der Schwerpunkt auf dem Grundkonzept der Energie liegt. Beispiels-
weise simulieren die Schülerinnen und Schüler ein Wasserrad und können dabei verschiedene
Parameter wie z. B. die Schaufelform und das Volumen des Zuflusses verändern, um den opti-
malen Wirkungsgrad zu bestimmen.
Eigenschaft des Mediums Eigenschaft des Medieneinsatzes
(Was?) (Wie?)
Ober- (A) Medienart (B) Methodische Merkmale des Medieneinsatzes
flächen- Æ Einsatz von Simulationen auf Tablets: Æ Der Medieneinsatz ist an museumspädagogischen
struktur- • digitales Medium Fragestellungen ausgerichtet:
• Selbstregulationsunterstützung durch Strukturie-
merkmale • grafische Umsetzung der Zusammenhänge rung des informellen Lernortes
• dynamisch-manipulierbare Elemente • Kollaborationsunterstützung durch Kleingruppen
(Touch, Drag & Drop)
• Motivationsunterstützung durch wettbewerbs-
artigen Charakter
Tiefen- (C) Potenzial des Mediums vor dem fachlichen (D) Funktion des Medieneinsatzes im fachlichen
Hintergrund Lernprozess
struktur-
merkmale Æ Themenbereich: Energie, fachliche Arbeits- Æ Tabletgestützte Führung insgesamt:
weise Experimentieren • Verbindung der physikalischen Themen zum
• verschiedene Energieformen und ihre Alltag sowie Einbettung in historischen Kontext,
Quellen sowie deren Umwandlung um Relevanz zu erhöhen
• Wirkungsgrad (qualitativ) • Spielerischer Zugang (Wettbewerb) führt zu
vertiefter/andauernder Auseinandersetzung
• hypothesengeleitetes Experimentieren,
Anwendung der Variablenkontrollstrategie Æ Werkzeugfunktion der Simulationsmodelle:
• anschlussfähig im Physikunterricht der • Veranschaulichung durch Nutzung eines
Sek. I und Sek. II oder in integrierten vereinfachten Modells (didaktische Reduktion)
MINT-Fächern • Experimentieren durch virtuelle Untersuchung
und Analyse verschiedener Einflussfaktoren
Die Führung ist als computergestützte Lernumgebung für die eigenständige Arbeit in Klein-
gruppen konzipiert und strukturiert so das eigenständige Erkunden in der Ausstellung (Feld B).
Durch die vorgegebene Führung innerhalb der App (auf Basis von Stationen, den dort gestell-
ten Aufgaben sowie einem Zeitlimit) wird der Prozess dennoch soweit extern gesteuert, dass
ein strukturierter Lernprozess möglich ist. Die Führung nutzt die bestehende Ausstellung zur
Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen und eignet sich daher be-
sonders zur Vertiefung naturwissenschaftlicher Konzepte. Die enge Verbindung zur Ausstellung
führt zu einer stärkeren Bindung an den Alltag der Schülerinnen und Schüler sowie an den
historischen Kontext der Energieerzeugung. Die verwendeten Simulationsmodelle haben Werk-
zeugcharakter: Durch den Einsatz vereinfachter Modelle können die Schülerinnen und Schüler
einerseits zentrale Einflussgrößen virtuell verändern und so Rückschlüsse auf die physikalischen
Zusammenhänge ziehen, andererseits aber auch Schritte des Erwerbs wissenschaftlicher Er-
kenntnisse anwenden, wie z. B. die Formulierung und Prüfung von Hypothesen am Modell
(Feld C).
7
Außerschulische Lernorte
Außerschulische Lernorte sind Orte, die außerhalb der Schule liegen und von
Schülerinnen und Schülern im Klassenverband besucht werden. Sie verfolgen
das Ziel, den schulischen Unterricht um zusätzliche Dimensionen zu erweitern:
Steht in der Schule der Neuerwerb von Wissen im Vordergrund, so geht es an
außerschulischen Lernorten eher um die Festigung und Integration bestehen-
den Wissens. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Ausdifferenzierung und
Vertiefung des Wissens (Falk & Dierking, 1998) bzw. auch auf der praktischen
Anwendung in einer realitätsnahen Umgebung oder der Herstellung von All-
tagsbezügen bzw. historischen Bezügen. So sollen Schülerinnen und Schüler
dabei unterstützt werden, eigene (naturwissenschaftsbezogene) Einstellungen
auszubilden und anschließend Entscheidungen evidenzbasiert treffen zu kön-
nen (Schiepe-Tiska et al., 2013). Beim Besuch eines außerschulischen Lernorts
steht aber nicht immer nur das Lernen selbst im Vordergrund, vielmehr geht es
auch um das Besuchserlebnis selbst: Der Besuch und die Auseinandersetzung
mit fachlichen Inhalten soll Spaß machen und damit Interesse für ein Thema
wecken, was sich allgemeiner auf die Motivation, sich weiter mit naturwissen-
schaftlichen Inhalten auseinanderzusetzen, auswirken soll.
Die Vielfalt außerschulischer Lernorte ist gewaltig: Neben Schülerlaboren, Mu-
seen, Science Centern und Zoos können auch Industriebetriebe, Bauernhöfe
oder der Steinbruch zum Lernort werden. Die Angebote richten sich an unter-
schiedliche Klassenstufen und haben verschiedene fachliche Schwerpunkte.
Ähnlich vielfältig sind die Beweggründe, einen außerschulischen Lernort ein-
zurichten und zu betreiben: Bei Museen ist es meist die traditionelle Bildungs-
arbeit, die mit der Institution selbst verknüpft ist. In Industriebetrieben und an
Universitäten dienen Programme des außerschulischen Lernens oft der Öffent-
lichkeitsarbeit oder der Gewinnung von Nachwuchs für die jeweilige Institu-
tion. Bei Universitäten kommt in den letzten Jahren verstärkt auch die Nutzung
der Lernorte im Rahmen der Ausbildung von Studierenden, z. B. für ein Lehr-
amt, zum Tragen. Aber auch politisch motivierte Förderprogramme treiben
den Aufbau von Lernorten voran und tragen so dazu bei, die bunte Landschaft
weiter zu vergrößern.
8
Medieneinsatz an
ausserschulischen Lernorten
Die Vielfalt der Medien, die an außerschulischen Lernorten eingesetzt werden,
ist groß. Umfangreiche Computersimulationen, aufwändig gestaltete interaktive
Modelle oder auch Messinstrumente aus der realen Forschung sollen tieferge-
hende Einblicke in das jeweilige Thema ermöglichen. An den außerschulischen
Lernorten können häufig auch spezifischere Medien angeschafft und unterhal-
ten werden, während in der Schule eher universelle oder einfache, kostengüns-
tige Medien zur Verfügung stehen.
Einordnung der Funktionsbereiche der Medien in das Didaktische Dreieck, angepasst auf
außerschulische Lernorte (nach Petko, 2014).
Auch wenn die Vielfalt groß ist, letztendlich lassen sich je nach Intention fünf
zentrale Funktionsbereiche unterscheiden (erstmals definiert für den Schulkon-
text von Petko, 2014): Medien als Informations- und Präsentationsmittel, Me-
dien zur Gestaltung von Lernaufgaben, Medien als Werkzeug und Arbeitsmit-
tel, Medien zur Lernberatung und Kommunikation, Medien zur Prüfung und
Beurteilung. Die Funktionen stehen jeweils im spezifischen Zusammenhang
zum Lern-/Vermittlungsziel und zu den Besuchenden und den Vermittelnden
(sog. didaktisches Dreieck). Petkos Modell lässt sich auch auf den Medien-
einsatz an außerschulischen Lernorten übertragen. Im Folgenden werden die
einzelnen Funktionsbereiche kurz erläutert.
9
Informations- und Präsentationsmittel
Funktion: Präsentation von Inhalten oder Medium für Recher-
che durch die Besucherinnen und Besucher
Beispiel: Die Einführung ins Schülerlabor wird auf einem inter-
aktiven Whiteboard präsentiert; Schülerinnen und Schüler
lesen während eines Laborbesuchs ausgewählte wissenschaft-
liche Veröffentlichungen, um die Ergebnisse ihres eigenen Ver-
suchs mit echten wissenschaftlichen Daten abzugleichen.
Typische Medien: Präsentationssoftware, Infotafeln, Guide-App
Gestaltung von Lernaufgaben
Funktion: Strukturierung des Lernens und Adaption der Inhalte
an unterschiedliche Zielgruppen
Beispiel: Im Schülerlabor arbeiten die Teilnehmenden mit
einem Laufzettel, auf dem nicht nur die verschiedenen Statio-
nen eingezeichnet sind, sondern auch die zentralen Erkennt-
nisse jeder Station von ihnen selbst eintragen werden.
Typische Medien: Arbeitsblätter, (digitale/analoge) Rallye
Schülerlabor Nanotechnologie
Laufzettel
Name:
_______________________________
Nr. Name des Frage Beobachtungen und
Experiments Ideen
1
2
10 3
4Werkzeug und Arbeitsmittel
Funktion: Erstellen, Bearbeiten und Dokumentieren von
Inhalten sowie Experimentieren, Simulieren und Modellieren
von Vorgängen
Beispiel: Während eines Museumsbesuchs dreht die Schul-
klasse einen Film über die Ausstellung, um diesen später auf
der Internetseite der Schule zu präsentieren.
Typische Medien: Foto/Video-Kamera, Textverarbeitungs-
software, Messgeräte
Lernberatung und Kommunikation
Funktion: Kommunikation der Teilnehmenden untereinander
oder Unterstützung durch Mitarbeitende des Lernorts vor/
nach dem Besuch
Beispiel: Bei einer Stadtrallye tauschen sich die einzelnen
Schülergruppen mittels einer Messenger-App über den
aktuellen Bearbeitungsstand aus.
Typische Medien: Videokonferenz, Chats
11Prüfung und Beurteilung
Funktion: Überprüfen des aktuellen Leistungsstandes der
Teilnehmenden (auch spielerisch z. B. durch ein Quiz)
Beispiel: Zu Beginn eines Arbeitsblatts für einen Versuch im
Schülerlabor finden sich einige Fragen zum richtigen Umgang
mit den eingesetzten Gefahrstoffen.
Typische Medien: Arbeitsblätter, digitales/analoges Quiz
Kurztest Laborsicherheit
Sicherheit im Labor ist wichtig! Kreuze die richtigen Lösungen an!
1. Welche Teile gehören zur persönlichen Schutzausrüstung, die hier im Labor getragen werden
muss?
£ Kittel
£ Sonnenbrille
£ Handschuhe
£ Schutzbrille
£ Gehörschutz
£ Sicherheitsschuhe
2. Mit welchem Gefahrensymbol wird folgende Stoffeigenschaft bezeichnet?
„Zerstört Metalle und verätzt Körpergewebe; schwere Augenschäden sind möglich“
£ £ £ £
3. Welche Schutzmaßnahmen sind dabei zu beachten?
£ Schutzbrille tragen
£
Die Funktionen und Beispiele geben einen Überblick über
die Einsatzbreite von Medien an außerschulischen Lernorten.
Letztendlich kommt es aber auch hier immer auf eine gute
Passung von zu vermittelndem Inhalt und gegebenen Rahmen-
bedingungen an. Petko unterstreicht die Relevanz einer sinn-
vollen Einbindung der Medien: „Denn Medieneinsatz an sich
ist noch kein Element zur Förderung von Unterrichtsqualität.
Erst wenn Medien gut gemacht sind und sinnvoll eingesetzt
werden, […] ist ein Medieneinsatz im Unterricht wirklich sinn-
voll.“ (Petko, 2014, S.117). Im Kern gilt dies auch für den Me-
dieneinsatz an außerschulischen Lernorten und an der Schnitt-
stelle Schule – außerschulischer Lernort. Auf Seite fünf haben
wir Ihnen mit der 2x2 Matrix ein Hilfsmittel zur strukturierten
Charakterisierung des Einsatzes von Medien vorgestellt.
12Studie: Medieneinsatz an außerschulischen Lernorten (ASL)
Leitende Forschungsfrage: Welche Medien werden an außerschulischen Lernorten mit
welcher Funktion eingesetzt?
In dieser Studie wurden die Angaben von 81 oder Karten ein, meist in mehreren Funktio-
Lernorten analysiert. Dabei zeigt sich, dass nen (z. B. als Arbeitsanweisung für Versuche
Medien an außerschulischen Lernorten be- und als Evaluationsbogen). Fast alle Lernorte
sonders häufig als Informations- und Präsen- geben an, Messgeräte und/oder Werkzeuge
tationsmedium eingesetzt werden (255 Nen- zur Datenanalyse bzw. Simulation einzu-
nungen, d.h. im Schnitt setzt jeder Lernort setzen – was bei außerschulischen Lernorten
drei verschiedene Medien für diese Funktion erwartungskonform ist. Ähnlich häufig werden
ein, z. B. PowerPoint-Präsentation, gedruck- Präsentationen (z. B. mit Beamern, Tafeln) ein-
te Infotexte, Video). Da an außerschulischen gesetzt. Die häufige Nennung von Experimen-
Lernorten meist im direkten Kontakt mit ten/Werkstücken und (originalen) Objekten
Vermittelnden kommuniziert wird, werden er- zeugt wiederum von der praktischen Orientie-
wartungsgemäß selten Medien in der Funktion rung der Angebote.
„Lernberatung und Kommunikation“ genannt.
Die Funktion „Prüfung und Beurteilung“ spielt
an außerschulischen Lernorten eine sehr Studiendaten
untergeordnete Rolle, was sich auch in der • Erhebung an 120 außerschulischen Lernorten in
niedrigen Häufigkeit der Nennungen wieder- Deutschland mittels Online-Befragung
spiegelt. • Der Schwerpunkt lag auf Schülerlaboren und Museen
/ Science Centern
Die Vielfalt der an außerschulischen Lernorten • Erhebungszeitraum: April – Oktober 2018
eingesetzten Medien ist hoch. Praktisch alle
Lernorte setzen Arbeits-/Informationsblätter
Funktionen der an ASL eingesetzten Medien An ASL eingesetzte Medien [N=81]
[N = 81]
300 Arbeits-/Infoblätter/Karten 163
255
250 Messgerät/Datenanalyse/… 90
Nennungen
200 Präsentation/Beamer 72
150 127
96 Experiment/Werkstück 48
100
47 51 (Original)Objekt 39
50 35
Infotafeln/Bilder/Karten 28
0
Tafel/Whiteboard/Flipchart 27
ng
m nd
el
io nd
n
en
el
ne
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ilu
ns u
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24
n
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PC/Medienterminal/…
fg
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Email/Telefon/Gespräch 23
Le
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ei
In
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Smartphone/Tablet 21
w
un
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ltu
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Pr
Audio/Video 19
er
ta
W
es
G
Webseite/Newsletter 14
Smartboard 13
Modell 11
Social Media 7
Ausstellung 5
VR-Brille 3
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Nennungen
13funktion der medien an der
schnittstelle schule –
ausserschulischer lernort
Um den außerschulischen Lernort für die Rolle der Festigung und Integration
des in der Schule erworbenen Wissens nutzbar zu machen, sind zwei Fakto-
ren bedeutsam: Zum einen fachliche Kohärenz, die gewährleistet, dass Schü-
lerinnen und Schüler unmittelbar ans Vorwissen anknüpfen können (Spiro et
al., 1992). Zum anderen hat eine Vielzahl von Studien der vergangenen Jahre
belegt, dass die schulische Vor- und Nachbereitung der Besuche für erwartete
positive Effekte auf Motivation und Interesse sowie im Besonderen auch für
den fachlichen Wissenserwerb der Schülerinnen und Schüler ausschlaggebend
ist (z. B. Glowinski & Bayrhuber, 2011; Itzek-Greulich et al., 2016). Für beide
Faktoren ist die Schnittstelle Schule – außerschulischer Lernort von besonderer
Bedeutung.
Entscheidend ist hier das enge Zusammenspiel zwischen dem Lernort und der
Schule, genauer gesagt den Angeboten des Lernorts und der Lehrkraft, die den
Besuch plant. Eine genaue Kenntnis der Aktivitäten am Lernort und der damit
verbundenen Anforderungen ist wichtig, um eine entsprechende Vorbereitung
der Klasse zu ermöglichen. Für die Weiterbeschäftigung nach dem Besuch im
Unterricht ist es wichtig, geeignetes Material zur Diskussion oder Fortführung
der Arbeiten zu haben. Um die Schnittstelle sinnvoll zu gestalten, sind beide
Seiten in der Pflicht: Der Lernort, der entsprechende Informationen und Mate-
rialien zur Verfügung stellt, sowie die Lehrkraft, die eine Vor- und Nachberei-
tung durchführt und die dazu nötige Zeit aufbringt.
Medien, egal ob digital oder analog, können die Vernetzung der Lernorte
fördern und dabei helfen, die Vor- und Nachbereitung noch enger mit dem Be-
such am außerschulischen Lernort zu verknüpfen und gleichzeitig die Kohärenz
der Lernumgebungen zu stärken.
Mit Blick auf die speziellen Anforderungen der Schnittstelle kommen dem Me-
dieneinsatz weitere Funktionen zu, die die angezielte Kohärenz der Lernpro-
zesse beeinflussen. Sie ergänzen die fünf generellen Funktionen, die Petko für
Medien an ASL definiert hat (siehe vorangegangener Abschnitt). Mit ihrer Hilfe
lassen sich allgemeine Funktionen, etwa „Informations- und Präsentationsmit-
tel“, ausdifferenzieren und vor dem Hintergrund der spezifischen Bedürfnisse
von besuchender Schulklassen betrachten.
14Orientierung schaffen
Funktion: Unterstützung der (räumlichen) Orientierung
am Lernort
Beispiel: Raumpläne und Zeitangaben zu Vorführungen
Typische Medien: Papier, Website, Video
Ausstellungspläne und Liste mit Vorführungen in der App zur organisa-
torischen Vorbereitung des Museumsbesuchs.
Besuch planen
Funktion: Inhaltliche Vorbereitung des Besuchs
Beispiel: vorab ausgehändigte Experimentieranleitungen oder
Beobachtungsaufgaben
Typische Medien: Papier, Lernmanagementsysteme (LMS)
Arbeitsblatt
Vorbereitung Besuch
1. Nenne drei Begriffe die Du mit der Zeit der Dampfmaschinen verbindest:
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
2. Welche gesellschaftlichen Veränderungen hat die Einführung der
Material zurherbeigeführt?
Dampfmaschine inhaltlichen Vorbereitung des Besuchs: Arbeitsblatt mit
Fragen zur Vorbereitung, Experimentieranleitungen.
15Vorwissen aktivieren
Funktion: Aufgaben, die gezielt das Vorwissen aktivieren sollen
Beispiel: Fragestellungen entwickeln, die dann in der
Ausstellung beantwortet werden sollen
Typische Medien: Papier, Smartphone, Tablet
Museumsbesuch - Arbeitsblatt
Entwickle ausgehend vom Text drei zentrale Fragen, die Du beim Besuch im
Museum beantworten möchtest:
Frage 1:
Frage 2:
Vorbereitung im Unterricht mit Journalartikeln zum Thema des Besuchs.
Darauf aufbauend werden Leitfragen entwickelt.
Alltagsbezug herstellen
Funktion: Bezug zum Alltag der Schülerinnen und Schüler
herstellen
Beispiel: Sammeln von Proben zu Hause, um sie anschließend
am außerschulischen Lernort zu untersuchen
Typische Medien: reale Objekte, LMS
Fotodokumentation von Alltagsgegenständen aus Kunststoff zu Hause,
Sammlung und Sortierung in einem digitalem Klassenportfolio.
16Erinnerung schaffen / dokumentieren
Funktion: Schaffen von Erinnerungsmomenten („cognitive
anchors“)
Beispiel: Fotografieren von Sammlungsobjekten, Mitnehmen
von Analyseergebnissen
Typische Medien: Papier, Smartphone / Tablet
STM_0021.rhk 24.04.2019
Fotos von Objekten und Grafiken bzw. ausgedruckte Bilder des Raster-
tunnelmikroskops zur Erinnerung an den Besuch.
Weiterarbeit vorbereiten
Funktion: Material zur Weiterarbeit im Schulunterricht bzw.
an anderen Lernorten
Beispiel: Datensätze zur weiteren Auswertung oder
Analyseergebnisse zur Präsentation
Typische Medien: reale / digitale Artefakte, Fotos, Videokonferenz
Ergebnisse der Versuche werden als EXCEL-Datensatz mitgegeben und
später im Unterricht weiter ausgewertet, Präsentation der Ergebnisse in
einer schülerkuratierten Ausstellung in der Schule.
17Studie: Medienangebot für die Schnittstelle Schule –
außerschulischer Lernort
Leitende Forschungsfrage: Wie werden Medien von außerschulischen Lernorten eingesetzt,
um die Schnittstelle mit der Schule zu gestalten?
Medien können in verschiedenen Funktionen Platz zwei und drei folgen reale und digitale
dazu beitragen, die Übergänge an den Schnitt- Artefakte, in der Regel Objekte und Daten-
stellen zu unterstützen und so ein kohären- sätze, die während des Aufenthalts am außer-
teres Lernerlebnis für die Schülerinnen und schulischen Lernort entstanden sind. Obwohl
Schüler zu schaffen. In der Studie zeigt sich, Lernmanagementsysteme (LMS) wie Moodle
dass die dem Besuch nachgelagerten Funk- vermehrt in Schulen Einzug halten, gibt keiner
tionen, „Erinnerung schaffen / dokumentie- der befragten außerschulischen Lernorte an,
ren“ und „Weiterarbeit vorbereiten“, deutlich ein LMS einzusetzen oder eine Schnittstelle zu
häufiger adressiert werden als Funktionen, die den schulischen Systemen zu bieten.
sich auf die Vorbereitung beziehen. Um Lehr-
kräften eine solide Vorbereitung der Klasse auf Studiendaten
den Besuch am Lernort zu ermöglichen, könn- • Erhebung an 120 außerschulischen Lernorten in
ten die Betreiber der Lernorte noch vermehrt Deutschland mittels Online-Befragung
Angebote für diese Phase erarbeiten. • Der Schwerpunkt lag auf Schülerlaboren und Museen
Bei den eingesetzten Medien zeigt sich eine / Science Centern
klare Präferenz für das Medium Papier: einfach, • Erhebungszeitraum: April – Oktober 2018
aber vielseitig in der Anwendung, universell
einsetzbar und problemlos an verschiedenen
Orten zu nutzen, überzeugt es noch immer
und wird entsprechend häufig eingesetzt. Auf
An der Schnittstelle eingesetzte Medien Funktion der an der Schnittstelle eingesetzten
[N = 52] Medien [N = 52]
60 60
50 50
Nennungen
Nennungen
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
te
n
e
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r
S
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T
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FK
FK
FK
di
su
T
FK
Be
T
FK
18Studie: Vor- und Nachbereitung des Besuches außerschulischer
Lernorte durch die Lehrkraft
Leitende Forschungsfrage: Wie gestalten Lehrkräfte die Schnittstelle Schule – außerschuli-
scher Lernort und welche Medien kommen dabei zum Einsatz?
Im Rahmen des MiU-Projekts wurden 366 des übergeordneten Themas der Befragung
MINT-Lehrkräfte zur Nutzung von Medien im (Medien im math.-nat. Unterricht) die Sach-
Unterricht und zur Nutzung von außerschu- lage überschätzt wird. Als Formate für die
lischen Lernorten befragt. 237 der Lehrkräfte Nachbereitung nutzen diese Lehrkräfte über-
(65 %) haben in den Schuljahren 15/16 und wiegend das Klassengespräch oder Präsenta-
16/17 mindestens einmal einen außerschu- tionen durch die Schülerinnen und Schüler.
lischen Lernort besucht, 141 sogar mehrere
(39 %). Bei der Befragung lag ein besonderes
Studiendaten
Augenmerk auf der Vor- und Nachbereitung
• 366 MINT-Lehrkräfte aus weiterführenden Schulen in
der Besuche, da dies als Indikator für die Ver- Deutschland
zahnung der Lernorte gelten kann. • 65 % der Lehrkräfte haben in den Schuljahren 15/16
Im Vergleich zu anderen Studien im MINT- und 16/17 mindestens einen außerschulischen Lern-
ort besucht.
Bereich (z. B. Glowinski 2007, Geyer 2008)
zeigt sich hier ein erhöhter Zeiteinsatz für die • Erhebung über Schulanschreiben in vier Bundeslän-
dern und Befragung im Rahmen von
Vorbereitung: Allein die inhaltliche Vorbe- Tagungen/Fortbildungen für Lehrkräfte (deutschland-
reitung in der Klasse dauert durchschnittlich weit)
77 Minuten, die Nachbereitung in der Klasse • Erhebungszeitraum: April - August 2018
immer noch über 60 Minuten. Es ist allerdings
nicht auszuschließen, dass durch die Gelegen-
heitsstichprobe aus vier Bundesländern wegen
Durchschnittliche Vorbereitungsdauer des Durchschnittliche Nachbereitungsdauer des
Besuchs am ASL Besuchs am ASL
(total 237 Lehrkräfte in 378 Besuchen) (total 237 Lehrkräfte in 378 Besuchen)
240
180
180
Minuten
Minuten
120
120
60
60
0
0 Nachbereitung im Nachbereitung Nachbereitung geschah
Lehrkraft Lehrkraft in der Klasse in der Klasse Vorber. am Unterricht individuell (z.B. zu am außerschulischen
organisatorisch inhaltlich organisatorisch inhaltlich ASL Hause) Lernort
Durchschnitt [min] Maximum (Ausreißer bereinigt) [min] Durchschnitt [min] Maximum (Ausreißer bereinigt) [min]
Formate der Nachbereitung
(total 237 Lehrkräfte in 378 Besuchen)
80% 73%
60%
40% 30%
24%
20% 10% 12%
0%
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19einsatzbeispiel
Im Folgenden wird ein umfangreich vor- und nachbereiteter Besuch eines Schülerlabors zum
Thema Nanotechnologie skizziert. Dieser macht die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von
Medien deutlich und konkretisiert die in dieser Broschüre thematisierten Funktionen des Me-
dieneinsatzes für ein gelingendes Zusammenspiel der Lernorte.
Themeneinheit Unterricht
Erarbeitung der Nanotechnologie-Grundlagen mithilfe des zur Verfügung
gestellten Lernmaterials, Ergänzung um populärwissenschaftliche Artikel,
Recherche zu Fragen und ergänzenden Inhalten mit Tablets.
Funktionen: Besuchsplanung, Vorwissen
Medien: Papier, Tablets, Präsentation
schule
Vorbereitung des Besuchs
Entwickeln und Sammeln von Fragen, gemeinsame Strukturierung mit einer
Mindmap, Präzisierung und Katalogisierung der Fragen, Besprechung organi-
satorischer Aspekte des Besuchs (z. B. Anreise, Ablauf, Verhalten, Erwartun-
gen) anhand von Informationen von der Webseite und Ablaufplänen.
Funktionen: Orientierung, Vorwissen
Medien: Papier, Präsentation (Mindmap), Webseite
Am Lernort
Einführung in den Tagesablauf durch die Kursleiterin, Sicherheitsunterwei-
ausserschulischer lernort
sung mit einer PowerPoint-Präsentation, schriftlicher Kurztest zur Sicherheit
im Labor, Einteilung der Gruppen für die Stationenarbeit.
Funktionen: Information und Präsentation, Prüfung und Beurteilung
Medien: Präsentation, Papier
Forschen im Labor
Stationsarbeit der Gruppen: Experimentieren, praktisches Arbeiten an den
Stationen, Strukturierung mit einem Laufzettel, auf dem nicht nur die Statio-
nen, sondern auch die wichtigsten Beobachtungen/Erkenntnisse der einzel-
nen Stationen festgehalten werden.
Funktionen: Werkzeug und Arbeitsmittel, Gestaltung von Lernaufgaben
Medien: Experimente/Messgeräte, Papier
20Kontext im Labor
Ergänzende Stationen zur Kontextualisierung der Themen sowie zur Natur
ausserschulischer lernort
der Naturwissenschaften, digitales Quiz zu Visionen und Auswirkungen der
Nanotechnologie, wissenschaftliche Artikel lesen, Konferenzprogramm ana-
lysieren.
Funktionen: Informations- und Präsentationsmittel, Werkzeug und Arbeits-
mittel, Gestaltung von Lernaufgaben
Medien: Papier, Computer, digitales Quiz
Abschluss im Labor
Zusammenführen der Erkenntnisse aus den einzelnen Gruppen, Nachbespre-
chung und Klärung offener Fragen, Abschluss. Sammeln der Messwerte aller
Gruppen und zentrale Speicherung. Mitnehmen der Produkte des Labortags
und der Daten auf einem USB-Stick.
Funktionen: Werkzeug und Arbeitsmittel, Erinnerung, Weiterarbeit
Medien: Computer, reale Artefakte, digitale Artefakte
Nachbereitung in der Schule
Aufarbeiten der einzelnen Versuchsstationen in Kleingruppen, Kurzpräsen-
tation der Gruppen. Strukturierung der Themen für die Darstellung in einer
kleinen schülerkuratierten Ausstellung.
Funktionen: Erinnerung, Weiterarbeit
Medien: Präsentation
schule
Präsentation in der Schule
Aufbereitung der Ergebnisse für die Ausstellung in Kleingruppen, Ergänzung
um thematischen Rahmen für eine vollständige Ausstellung (Einleitung und
Abschluss, ggf. gesellschaftlicher Kontext). Bau der Ausstellung, Präsentation
/ Führungen etwa für weitere Klassen der Schule, Elternabend.
Funktionen: Weiterarbeit
Medien: Ausstellung, Video
21ausblick
Der digitale Wandel verändert unser Leben tiefgreifend, im Alltag und in der Schule. Die hitzige
Diskussion um den Digitalpakt Schule in der Politik und in den Medien zeugt von der Brisanz
des Themas digitaler Bildungsinfrastrukturen. Aber auch die Qualifizierung der Lehrkräfte in
Aus- und Weiterbildung ist ein zentrales Thema. Smartboards, Tabletklassen und letztendlich
auch das Smartphone in (fast) jeder Hosentasche eröffnen interessante neue Wege für die
Bildung.
Klar ist: Die Vielfalt der analogen und digitalen Medien, die heute an außerschulischen Lern-
orten und an der Schnittstelle zur Schule zur Verfügung steht, war noch nie so groß. Mit den
Möglichkeiten sind neue Angebote entstanden, aber auch die Ansprüche an die vermittelnden
Lehrkräfte und außerschulischen Lernorte sind gewachsen. Wobei man hier deutlich differen-
zieren muss: Neue Medien um der Neuheit Willen oder neue Medien, weil sie interessante
neue Vermittlungswege schaffen?
Letztendlich kommt es auf einen didaktisch sinnvollen Einsatz des Mediums an: Da kann das
Smartphone für eine bestimmte Aufgabe genau das Richtige sein, es kann aber auch sein, dass
Papier und Bleistift ihm deutlich überlegen sind, weil die Konzeption und Diskussion eines
Ablaufs am Papier in der Gruppe einfach (noch?) besser funktioniert als am kleinen Display.
Bei der sinnvollen Auswahl der Medien für bestimmte Funktionen und Einsatzfelder soll Ihnen
diese Broschüre Unterstützung bieten.
Quellen
Falk, J. H. & Dierking, L. D. (1998). The museum experience. Washington, DC: Whalesback Books.
Geyer, C. (2008). Museums- und Science Center-Besuche im naturwissenschaftlichen Unterricht aus einer motivationalen
Perspektive: die Sicht von Lehrkräften und Schülerinnen und Schülern. Vol. 77. Berlin: Logos Verlag Berlin GmbH.
Glowinski, I. (2007). Schülerlabore im Themenbereich Molekularbiologie als Interesse fördernde Lernumgebungen.
Universität Kiel.
Glowinski, I. & Bayrhuber, H. (2011). Student labs on a university campus as a type of out-of-school learning environment:
Assessing the potential to promote students’ interest in science. International Journal of Environmental and Science Education,
6, 371–392.
Itzek-Greulich, H., Flunger, B., Vollmer, C., Nagengast, B., Rehm, M. & Trautwein, U. (2016). Effectiveness of Lab-Work
Learning Environments In and Out of School: A Cluster Randomized Study. Contemporary Educational Psychology,
48, 98-115.
Kunter, M. & Trautwein, U. (2013). Psychologie des Unterrichts. Paderborn: Schöningh.
Petko, D. (2014). Einführung in die Mediendidaktik. Weinheim: Beltz.
Ropohl, M., Härtig, H., Kampschulte, L., Lindmeier, A., Ostermann, A. & Schwanewedel, J. (2018).
Planungsbereiche für den Medieneinsatz im Fachunterricht. MNU Journal 3.2018, 148-155.
Schiepe-Tiska, A., Schmidtner, S., Müller, K., Heine, J-H., Neumann, K. & Lüdtke, O. (2016). Naturwissenschaftlicher
Unterricht in Deutschland in PISA 2015 im internationalen Vergleich. In: Reiss, K., Sälzer, C., Schiepe-Tiska, A., Klieme, E. &
Köller, O. (Hrsg.). PISA 2015: Eine Studie zwischen Kontinuität und Innovation (S. 133-176) Münster: Waxmann.
Spiro, R. J., Feltovich, P. J., Jacobson, M. J. & Coulson, R. L. (1992). Cognitive Flexibility, Constructivism, and Hypertext:
Random Access Instruction for Advanced Knowledge Acquisition in Ill-Structured Domains. In Duffy, T. M. & Jonassen, D.
H. (Hrsg.). Constructivism and the technology of instruction: A conversation (S. 56-80). New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
22Weiterführende Literatur
Wenn Sie sich weiter mit dem Thema Medieneinsatz an außerschulischen
Lernorten und an der Schnittstelle zur Schule beschäftigen wollen, finden Sie
hier weitere Inspiration:
Einführung in die Mediendidaktik
Das Buch bietet einen umfassenden Überblick über die pädagogischen und
psychologischen Grundlagen des Lernens und Unterrichtens mit digitalen
Medien.
www.beltz.de/fachmedien/paedagogik/buecher/produkt_produktdetails
/4974-einfuehrung_in_die_mediendidaktik.html
Medieneinsatz im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht
In diesem Buch wird der Einsatz von analogen und digitalen Medien aus fach-
didaktischer Perspektive beleuchtet – im Schulunterricht sowie an außerschuli-
schen Lernorten.
www.joachim-herz-stiftung.de/service/verlag/
Naturwissenschaften Digital: Toolbox für den Unterricht
Eine Sammlung von 14 praxisorientierten Beispielen für den Einsatz digitaler
Medien im Chemie-, Physik- und Biologieunterricht.
www.joachim-herz-stiftung.de/fileadmin/Redaktion/JHS_Toolbox_interaktiv_mit_
Inhaltsverzeichnis.pdf
Schülerkuratierte Ausstellungen EXPOneer
Ein modulares System, mit dem Schülerinnen und Schüler selbstständig an
ihrer Schule eine kleine, professionelle Ausstellung entwickeln und bauen
können.
www.exponeer.de
Handbuch zum Einsatz von digitalen Medien in der Schule
Eine Sammlung digitaler Werkzeuge und Apps zum Einsatz in der Schule und
an anderen Lernorten, mit praktischen Beispielen (Englisch).
www.irresistible-project.eu/data_storage/resources/IRRESISTIBLE_ICT-Tools_
Practical_Guide_2016.pdf
23medieneinsatz an ausser- schulischen lernorten Die Vielfalt der an außerschulischen Lernorten eingesetzten Me- dien ist ähnlich hoch wie die Vielfalt der Lernorte selbst. Ziel dieser Broschüre ist es, einen Überblick über die Nutzung digitaler und analoger Medien an außerschulischen Lernorten sowie der Schnitt- stelle zum Schulunterricht zu geben. Dabei sollen klar umrissene Funktionsbeschreibungen sowie Beispiele für Medien und Einsätze eine realitätsnahe Unterstützung bieten, sowohl für die Entwick- lung neuer als auch die Überprüfung bestehender Angebote an außerschulischen Lernorten. Ein Blick auf den Medieneinsatz an der Schnittstelle Schule – außerschulischer Lernort lohnt sich aber auch für Lehrkräfte: Nur wenn beide Seiten gut kooperieren und die Aktivitäten sinnvoll ineinandergreifen, kann der Besuch an einem außerschulischen Lernort nachhaltig gestaltet werden.
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