Post on 10-Aug-2019
Das Lernen von Lehrkräften unterstützen: Scaffolding in Fortbildungen
Eine Studie zu Fortbildungen zum naturwissenschaftlichen Lernbereich in der Grundschule
Thilo KleickmannInstitut für Pädagogik, Abteilung Schulpädagogik
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Wirksamkeit von Fortbildungen
Die Kette kann an vielen Stellen unterbrochen sein
Herausforderung für Fortbildungspraxis und -forschung: Eine lange Wirkungskette
Desimone, 2009; Lipowsky & Rzejak, 2015; Darling-Hammond et al., 2013; Yoon et al., 2007, Wayne et al., 2008
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Herausforderung für Fortbildungspraxis und -forschung: Eine lange Wirkungskette
Wirkungen bei Schüler*innen nachzuweisen bedeutet einen Test beider Theorien
Wirksamkeit von Fortbildungen
Theory of teacher change
Desimone, 2009; Lipowsky & Rzejak, 2015; Darling-Hammond et al., 2013; Yoon et al., 2007, Wayne et al., 2008
Theory of instruction
Kompetenz (Blömeke et al., 2015)
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Merkmale wirksamer Fortbildungen
Aktuelle Forschungsübersicht zur Wirksamkeit von FortbildungenDarling-Hammond, Hyler & Gardner, 2017
35 Studien (methodische Standards; Wirkungen bei Schüler*innen)
Erweiterung und Differenzierung der „Core Features“z.B. Desimone, 2009; Garet et al., 2001, Lipowsky, 2010; Yoon et al., 2007
1. Is content focused
2. Incorporates active learning
3. Supports collaboration
4. Uses models and modeling of effective practice
5. Provides coaching and expert support
6. Offers opportunities for feedback and reflection
7. Is of sustained duration
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Gliederung
1. Scaffolding – das Konstrukt in der Lehr-Lern-Forschung
2. Studie: Scaffolding in Fortbildungen zum naturwissenschaftlichen Sachunterricht
Fragestellung: Welche Rolle spielt adaptive (vs. statische) Unterstützung durch Fortbildungsleitung?
a. Design der Studie und Fortbildungen
b. Ergebnisse: Effekte auf Überzeugungen, Unterricht und Lernerfolg der Schüler*innen
3. Folgerungen und Desiderata
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Scaffolding bei Bruner, Wood & Ross (1976)
One-on-one interaction(Elternteil mit Kind zwischen 3 und 5 Jahren)
Scaffolding functions
1. Recruitment, activation
2. Reduction of degrees of freedom
3. Direction maintenance
4. Marking critical features
5. Demonstration (modelling)
6. Frustration control
„Basisdimensionen“ von Scaffolding
(Reiser, 2004):
1. Herausfordern/Aktivieren
2. Strukturieren
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Scaffolding: ursprünglich und erweitert
Ursprüngliches Konstrukt
one-on-one interactions
Eine kompetentere Person (more knowledgeable person) unterstützt die Lernenden
Unterstützung wird an den fortschreitenden Lernprozess angepasst
Fortlaufende Diagnose des Lernfortschritts (ongoing diagnosis)
Adaptive Unterstützung (graduated assistance)
Ausblenden der Unterstützung (fading)
Puntambekar & Hübscher, 2005; van de Pol et al., 2010
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Scaffolding framework (van de Pol et al., 2010)
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Scaffolding: ursprünglich und erweitert
Ursprüngliches Konstrukt
one-on-one interactions
Eine kompetentere Person (more knowledgeable person) unterstützt die Lernenden
Unterstützung wird an den fortschreitenden Lernprozess angepasst
Fortlaufende Diagnose des Lernfortschritts (ongoing diagnosis)
Adaptive Unterstützung (graduated assistance)
Ausblenden der Unterstützung (fading)
Erweiterungen
Gruppensettings – Unterstützung auf Gruppenebene
Statische Unterstützung – bspw. durch Materialien
Puntambekar & Hübscher, 2005; van de Pol et al., 2010
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Studie: Wirksamkeit von Fortbildungenzum naturwissenschaftlichen Lernen in der Grundschule
Hintergrund: Naturwissenschaften in der Grundschule
Anforderungen versus Voraussetzungen, die GS-Lehrkräfte mitbringen
Lehrkräfte oft nicht oder unzureichend ausgebildet (insb. Physik und Chemie)
Probleme beim Fachwissen und fachdidaktischen Wissen
Geringe Selbstwirksamkeitsüberzeugungen
häufig inadäquate Überzeugungen zum Lehren und Lernen
Fortbildung als wichtiger Hebel für Reform
Appleton, 2008; Davis, Petish, & Smithey, 2006; National Research Council, 2012
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Unterstützung durch MaterialienStatische Unterstützung
Educative Curriculum Material (ECM)Ball & Cohen, 1996; Davis & Krajcik, 2005; Grossman & Thompson, 2008
verständlich aufbereitete fachliche Informationen
Schülervorstellungen und Lernschwierigkeiten, Conceptual Change Ansätze
geeignete Darstellungsformen, Instruktionsstrategien, Sequenzierung von Inhalten
Materialien für den Unterricht (für Schüler*innen)
Theory of Instruction: dem Material inhärent
Theory of Teacher Change: wenig Evidenz; unklar, ob statische Unterstützung ausreicht
Darling-Hammond et al. 2009; Remillard, 2000; Scher & O‘Reilly, 2009; Schneider & Krajcik, 2002
Zwei Settings
1. Coaching-Ansätze (in Eins-zu-Eins-Settings)
Campbell & Malkus, 2011; Matsumura, Garnier, Spybrook, 2012; Powell et al., 2010; Staub, 2004
2. Fortbildungsgruppen mit adaptiver Unterstützung des Lernens durch
Fortbildungsleitung
Allen et al., 2011; Carpenter et al., 1989; Heller et al., 2012; Landry et al., 2009; May et al., 2016; Roth
et al., 2011; Wasik & Hindman, 2011
Unterstützung durch Expert*innenAdaptive Unterstützung
Zwei Settings
1. Coaching-Ansätze (in Eins-zu-Eins-Settings)
Campbell & Malkus, 2011; Matsumura, Garnier, Spybrook, 2012; Powell et al., 2010; Staub, 2004
2. Fortbildungsgruppen mit adaptiver Unterstützung des Lernens durch
Fortbildungsleitung
Allen et al., 2011; Carpenter et al., 1989; Heller et al., 2012; Landry et al., 2009; May et al., 2016; Roth
et al., 2011; Wasik & Hindman, 2011
Unterstützung durch Expert*innenAdaptive Unterstützung
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Studie: Wirksamkeit von Fortbildungenzum naturwissenschaftlichen Lernen in der Grundschule
Gemeinsam mit Kornelia Möller und Angela Jonen an der WWU Münster durchgeführt
Ziel der Fortbildungen
Grundschullehrkräfte für das Unterrichten naturwissenschaftlicher Inhalte qualifizieren
Fachwissen, fachdidaktisches Wissen, Überzeugungen, Motivation
Welche Rolle spielt adaptive Unterstützung im Rahmen der Fortbildungen?
1. Konstant zwischen Fortbildungsbedingungen:
Educative Curriculum Material & Theory of Instruction (Hardy et al., 2006)
statische Unterstützung des Lernens
2. Variation zwischen Fortbildungsbedingungen:
adaptive Unterstützung des Lernens
Abhängige Variablen:
Überzeugungen der Lehrkräfte, Unterrichtsqualität, Schülerleistungen
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Überzeugungen als Mediator?
Häufige Annahme: Überzeugungen der Lehrkräfte verhindern, dass Fortbildungen
wirksam sindGregoire, 2003, Murphy & Mason, 2008; Richardson & Placier, 2001; Woolfolk Hoy, Davis & Pape, 2008
“Teachers’ subject-matter beliefs may constrain [teachers] from adopting practices that conflict
with those beliefs” Gregoire, 2003, p. 148
Befunde: Überzeugungen beeinflussen
die Interpretation von Unterrichtsmaterialien
Fogleman, McNeill & Krajcik, 2011; Roehrig & Kruse, 2005
die Umsetzung von Reformansätzen Gregoire, 2003; Richardson & Placier, 2001
Mediieren Überzeugungen distale Effekte von Fortbildungen?
Experimentelle Anlage und Stichproben
Unterrichts-qualität
“NatürlicherWasserkreislauf”
Videoanalyse
Lehrkräfte
ÜberzeugungenMotivation
PräsenzfortbildungSTARKE
Unterstützung
N = 18
Lehrkräfte
ÜberzeugungenMotivation
Schüler/innen
Verständnis von“Schwimmen und
Sinken”
N = 1.039
Unterrichts-qualität
“Schwimmen und Sinken”
Videoanalyse
Schüler/innen
Verständnis von “Schwimmen und
Sinken”
N = 1.039
PräsenzfortbildungREDUZIERTE
Unterstützung
N = 18
KEINEUnterstützung(nur Material)
N = 18
Keine Daten
KeineFortbildung
N = 19
Keine Daten
vorher Fortbildung nachher
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Merkmale der Fortbildungen
Merkmale EG HI-S EG LO-S CG NO-S BG
Setting Präsenzfortbildung Selbststudium Keine Fortbildung
Ausmaß der adapt. Unterstützung beim Entwickeln von FW und FDW
DurchgängigeUnterstützung
Reduzierte Unterstützung;Lernforschungs-einheit (3 Tage)
Keine Unterstützung
----
Materialien Forschungsbasierte Materialien (ECM) zu 11 naturwissenschaftl. Themen des Sachunterrichts (Möller, 2006)
----
Dauer 5 Monate ----
Dauer Präsenzphase 16 Tage (ca. 100 Stunden), davon 6 Tage (38 Stunden) zum Thema Schwimmen und Sinken
----
Expertin/Fortbildungsleitung
Gleiche Person; Lehrkraft mit hoher fachlich-fachdidaktischer Kompetenz ----
Kollektive Teilnahme ----
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Adaptive Unterstützung durch FortbildungsleitungAuswahl wichtiger Maßnahmen
Entwicklung fachlichen Wissens
Fachliche Vorstellungen der Teilnehmenden ermitteln
Fachliche Vorstellungen herausfordern, ggf. mit Evidenz und Gegenbeispielen konfrontieren
Bildung von Analogien anregen, Anwendung neuer Konzepte unterstützen
Fachliche Diskussion anregen und strukturieren
Entwicklung fachdidaktischen Wissens
Fachdidaktische Vorstellungen ermitteln
Reflexion des eigenen fachlichen Lernens anregen
Interpretation von und Umgang mit Schülervorstellungen
Verknüpfung von (Schüler-)Aktivitäten und fachlichen Inhalten deutlich machen
Vgl. Reisers (2004) „Basisdimensionen“ von Scaffolding: Aktivieren und Strukturieren
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Instrumente
Skala Beispielitem Items CronbachsAlpha
G-Koeffi-zient
Überzeugung:Konstruktivistisch
Im naturwiss. Sachunterricht sollte die Lehrkraftdie SuS mit Evidenzen konfrontieren, die ihrenErwartungen widersprechen.
9 .77 prä.90 post
--
Überzeugung:Transmissiv
Grundschulkinder lernen Naturwissenschaften am besten durch die Erklärungen der Lehrkraft.
7 .75 prä.74 post
--
Unterricht:Aktivierung
Die Lehrkraft konfrontiert die Schüler/-innen mit Evidenz, die ihren Erwartungen widerspricht.
9 .94 prä.97 post
.92
Unterricht:Strukturierung
Die Inhalte sind im Unterricht sinnvoll sequenziert. 2 .77 prä.86 post
.87
Schülerleistungstest:Konzeptuelles Verständnis von Schwimmen und Sinken
Zwei Inhaltsgebiete:1. Verdrängung von Wasser2. Erklärungen des Schwimmens und Sinkens
14 .58 (prä).72 (post)
--
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Ergebnisse: Direkte Effekte der Fortbildungen
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
Zuwächse in der jeweiligen Rohmetrik
Effektstärken aus Mehrebenen-Regressionsanalysen unter Kontrollevon Kovariaten auf Within- und Between-Ebene
-0.50
-0.25
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
Starke Unterstützung
Reduzierte Unterstützung
Keine Unterstützung (nur Material)
Überzeugungen Unterrichtsqualität Verständnis von„Schwimmen und
Sinken“konstruktivist. transmissiv Aktivierung Strukturierung
d = 0.55d = 0.76d = 1.05d = - 0.60d = 1.07
d = - 0.53
d = 0.45
Wie wirkten die Fortbildungen?Indirekte Effekte
Überzeugungen als Mediator?
Alle indirekten Effekte nicht signifikant; alle β < .15
Anm. Zwei-Ebenen-Mediationsanalyse, dargestellt ist nur das Modell auf Klassenebene
Kovariaten Level 1: Vorwissen, Alter, Geschlecht
Kovariaten Level 2: Ausbildungshintergrund der Lehrkräfte, Unterrichtsdauer
Wie wirkten die Fortbildungen?Indirekte Effekte
Unterrichtsqualität als Mediator?
Marginal signifikante (p < .10) indirekte Effekte;
β = 0.30 bzw. 0.37 für Aktivierung und Strukturierung
Anm. Zwei-Ebenen-Mediationsanalyse, dargestellt ist nur das Modell auf Klassenebene
Kovariaten Level 1: Vorwissen, Alter, Geschlecht
Kovariaten Level 2: Ausbildungshintergrund der Lehrkräfte, Unterrichtsdauer
Wie wirkten die Fortbildungen?Indirekte Effekte
Unterrichtsqualität als Mediator? Theory of instruction
Theory of Teacher Change
Zusammenfassung und Diskussion
Zusammenfassung
1. Adaptive Unterstützung durch Fortbildungsleitung zeigte klare Vorteile im Hinblick auf:
Veränderung von Überzeugungen
Selbstkonzept Physik (nur in EG HI-S) war nicht auf der Folie
Verbesserung der Unterrichtsqualität (Aktivierung, Strukturierung)
Verbesserung des naturwissenschaftlichen Verständnisses der Schülerinnen und Schüler
2. Mediation: Über welche Mechanismen wirkte die Fortbildung?
Überzeugungen: nein (aber geringe Power)
Unterrichtsqualität: ja
3. Moderation: Für wen wirkte die Fortbildung? war nicht auf der Folie
Lehrkräfte und Schüler*innen mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen profitierten gleichermaßen von den Fortbildungen (auch hier allerdings geringe Power)
Zusammenfassung und Diskussion
Einschränkungen
– Studie im Bereich des naturwissenschaftlichen Lernbereichs der Grundschule(Übertragbarkeit z.B. auf Sekundarbereich unklar)
– Kleine Stichprobe auf Klassenebene, geringe Power
– Vermittelnde Mechanismen: Fachliches und fachdidaktisches Wissen ev. wichtige (aber nicht erfasste) Mediatoren
Untersuchung der Wirkungsmechanismen von Fortbildungen wichtiges Desiderat
Zusammenfassung und Diskussion
In Selbstberichtmaßen erwiesen sich alle drei Fortbildungen als wirksam Unterschiedliche Wirksamkeit wäre nicht aufgedeckt worden
Umfangreiche Fortbildung mit Freistellung (4 h pro Woche) vom Unterricht
Fortbildungsumfang und erreichte Effekte (Lernerfolg Schüler*innen)
Wichtiges Desiderat aus ökonomischer Sicht:Transfer-Effekte von Fortbildungen mit Content Focus auf andere Themen/Inhalte
Metaanalyse Yoon et al. 2009 Aktuelle Studie
Dauer M = 49 h 100 h
38 h Thema „Schwimmen u. Sinken“
Effektgröße
(student-level SD)
0.51 SD 0.45 SD (EG HI-S vs EG LO-S)
0.55 SD (CG vs EG)
0.78 SD (CG vs EG HI-S)
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Zusammenfassung und Diskussion
Implications for policy (Darling-Hammond et al., 2017)
1. adopt standards for professional development to guide the design, evaluation, and funding of
professional learning provided to educators
2. evaluate and redesign the use of time and school schedules to increase opportunities for
professional learning and collaboration
3. conduct needs assessments using data from staff surveys to identify areas of professional
learning most needed and desired by educators
4. identify and develop expert teachers as mentors and coaches
5. provide technology-facilitated opportunities
for professional learning and coaching
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Scaffolding: Diagnosis and Support
Korrelationen z.T. recht klein
Lehrkräfte mit spezifischen Kompetenzprofilen
Diagnose und angepasste Unterstützung nötig
Basisdimensionen
Kognitive Aktivierung
Konstruktive Unterstützung
Klassenführung
Kompetenz (Blömeke et al., 2015)
Wissensbereiche
Fachwissen
Fachdidaktisches Wissen
Pädagogisches Wissen
Fauth et al., 2014; Großschedl et al., 2015; König et al., 2015; Kunter & Voss, 2011; Wagner et al., 2016
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Scaffolding: Diagnosis and Support
Wie diagnostizieren?
Selbsteinschätzung: Häufig invalide, Fortbildungswahl oft nach Neigung (z.B. Richter, 2011)
Einschätzungen von Kolleg*innen und Externen ergänzen
Self-Assessment Tools
Worauf sollte sich die Unterstützung beziehen?
Richardson & Placier, 2001
Aktuelle Ansätze
Kompetenz (Blömeke et al., 2015)
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Zusammenfassung und Diskussion
Implications for policy (Darling-Hammond et al., 2017)
1. adopt standards for professional development to guide the design, evaluation, and funding of
professional learning provided to educators
2. evaluate and redesign the use of time and school schedules to increase opportunities for
professional learning and collaboration
3. conduct needs assessments using data from staff surveys to identify areas of professional
learning most needed and desired by educators
4. identify and develop expert teachers as mentors and coaches
5. provide technology-facilitated opportunities
for professional learning and coaching
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Entwicklung und Evaluation von Fortbildungen
Forschungsstadien Hill, Beisiegel & Jacob, 2013
1. Zyklen von kleinen Entwicklungsstudien
2. Experimentelle Studien mit hoher interner Validität
3. Scale-up Studien und Transfer
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Merkmale wirksamer Fortbildungen
Aktuelle Forschungsübersicht zur Wirksamkeit von FortbildungenDarling-Hammond, Hyler & Gardner, 2017
1. Is content focused
2. Incorporates active learning
3. Supports collaboration
4. Uses models and modeling of effective practice
5. Provides coaching and expert support
6. Offers opportunities for feedback and reflection
7. Is of sustained duration
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
kleickmann@paedagogik.uni-kiel.de
Kleickmann, T., Tröbst, S., Jonen, A., Vehmeyer, J., & Möller, K. (2016). The effects of expert scaffolding in elementary science professional development on teachers' beliefs and motivations, instructional practices, and student achievement. Journal of Educational Psychology, 108, 21–42. doi:10.1037/edu0000041