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Experimentierendes Lernen entwerfen - E-Learning mit Design-based Research

Isa Jahnke, Claudius Terkowsky, Christian Burkhardt, Uwe Dirksen, Matthias Heiner, Johannes Wildt, A. Erman Tekkaya

Berlin 16.09.2009

GMW

Isa Jahnke, Claudius Terkowsky, Christian Burkhardt, Uwe Dirksen, Matthias Heiner, Johannes Wildt & A. Erman Tekkaya

TU Dortmund, HDZ & IULauf der GMW-Konferenz 2009 2

Gliederung



Platform for e-Learning and Telemetric Experimentation Laufzeit 2 Jahre EU Projekt Projektpartner: Palermo, Stockholm, Dortmund Umformtechnik, … im Maschinenbau (Forming, Joining, Cutting)

Ziel: Lernplattform zu entwickeln mit Fokus „Einbindung von Live-Experimenten“

a) reales Experimentieren in den Laborhallen an drei EU Standorten Internet-medial zu ermöglichen

b) passende didaktische Konzepte für E-Learning-Szenario nutzen/entwerfen

Die Fallstudie: PeTEX



Warum e-Learning scheitern kann…

E-Learning ist für Lernende nicht attraktiv genug (Schank, 2002)

Zuviel Text, zu wenig Interaktionen, kein „Flow“ (Csikzentmihalyi, 1996)

Studierenden schenken dem keine Aufmerksamkeit, da zu langweilig (Prensky, 2001)

Idee:o Stakeholders/Experten frühzeitig (von Beginn an) in

Gestaltungsprozess einbezieheno Jedoch…

- Fachexperten betreten oftmals komplexes Neuland- Unterschiedliche Vorerfahrungen mit E-Learning - Differenz / Stark voneinander abweichende Vorstellungen/Praktiken in der Lehre



Forschungsfrage

Wie kann ein Gestaltungsprozess (Design „experimentierendes E-Learning“) in einem interdisziplinären Team geplant und umgesetzt werden?

Wie können routinierte, tradierte Handlungen und Interaktionen von Lehrenden ‚aufgebrochen‘, aufgedeckt und moderiert werden, so dass E-Learning nicht auf die reine Übertragung von Vorlesungen in technische Lernmanagementsysteme reduziert wird?

=> Was ist eine geeignete Methode?



Lernen ist sozialer Konstruktionsprozess – Design-/Gestaltungsprozess AUCH

„learning is an active process of constructing rather than acquiring knowledge and instruction is a process of supporting that construction rather than communicating knowledge” (Duffy & Cunningham, 1996)

Design von E-Learning = soziotechnische Gestaltung eines neuartigen Lehr-/Lernszenarios, welche sich orientiert an Kriterien „Shift from a Teacher‘s Teaching to a Student‘s Learning”

Der Kern des soziotechnischen Ansatzes ist eine integrierende Sicht auf soziale Prozesse und Interaktionen im Lehr-/Lern-Szenario und die darin eingebetteten technischen Systeme.



Die Methodologie „Design-Based Research“ (DBR)

Reinmann 2005Reeves, Herrington & Oliver 2005

Analyse/ Reflexion

Intervention/Design (…)

Datenerhebung/-auswertung• Interviews• Teilnehmende Beobachtung• Befragungen• etc

Veränderung des Designs (Praxis,…)

Wang & Hannafin, 2005



Ursprung : Socio-Technical Walkthrough (STWT) zur integrativen Gestaltung von Organisations- und Software-Entwicklung (Herrmann et al. 2004, Kunau 2006)

Methode abgewandelt auf E-Learning

o Learning-oriented Walkthrough (LOW) unterstützt mehrmalige,iterative DBR-Phasen

o Qualitative Forschungs- und Entwicklungsmethode

Die Methode: „Learning-Oriented Walkthrough“, LOW

Wirksamkeit der gemeinsamen Prozessvisualisierung (STWT) in der Gruppe (im Vergleich zu einer Gruppe ohne STWT) wurde

z.B. von Menold (2006) und Carell et al. (2005) nachgewiesen.



LoW – Ziel

Ziel:

gemeinsam mit beteiligten Lehrenden, Praktikern, Zielgruppe Lerner ein E-Learning-Szenario zu erarbeiten,

gemeinsames Verständnis darüber fördern,

und Wissen der Experten zum Fach, zur Didaktik , … geeignet aufeinander abstimmen,

und einen soziotechnischen Lern-Prototyp zu entwerfen.



LoW – Elemente

Hauptelemente:

•kollaborative, grafische Modellierung und

•leitfaden-gestützte Gruppeninterviews

Die Antworten auf die Fragen werden grafisch visualisiert !!!

Im Walkthrough (etwas gemeinsam durchwandern) wird

•ein grafisches Modell mit SeeMe (Herrmann 2006) erzeugt, welches durch

•das Bildlich-machen hilft,

•die verschiedenen Perspektiven der Beteiligten kenntlich zu machen.

Mehrere Fallstudien zur grafischen Modellierung z.B. in:

Jahnke, Herrmann und Prilla (2008)



LoW – Ablauf

Erhebung,Vorbereitung

Gruppendisk. 1Gruppendisk. 2 Gruppendisk. 6/n

Aktivitäten des Moderators:•Ausgewählte Fragen stellen•Vorschläge, Kommentare sammeln•Grafische Modelle ergänzen, modifizieren•Aufmerksamkeit fokussieren•Sicherstellen, dass alle TN beteiligt werden

Aktivitäten zwischen den Sitzungen:•Ästhetische Nachbearbeitung der Modelle•UND: Beginn/Entwicklung des realen Prototyps nach Vorgabe des Modells

E-Learning-SzenarioFERTIG

…

Aktivitäten der Gruppe:Schrittweise, kooperativeEntwicklung der grafischen Modelle zum soziotechnischen E-Learning-Prototyp

Datenerhebung• Video Aufzeichnung der Meetings• Mündliches Feedback • Gespräche mit TeilnehmerInnen• Modellierungsentwürfe und Modell (Artefakt-Analyse)

E-Learning- Prototyp Beginn

E-Learning- Prototyp

Weiterent-wicklung

E-Learning- Prototyp

Weiterent-wicklung



Wie hängt DBR und LOW zusammen?

Analyse/ Reflexion

Intervention/Design (…)

Gruppendiskussionen (1-n):•Modell-Erstellung •Evaluation des Praxiseinsatz•Modell-Erweiterung/Ergänzung•…

Zwischen den Sitzungen:•Beginn des Prototypen nach Vorgabe des Modells•Einsatz in der Praxis•Weiterentwicklung, Veränderung•…

DBR

LOW(mehrmalige Schleifen)



Zentrale Leitfrage an die TeilnehmerInnen / Gruppendiskussionen mit ca. 15 Pn

•Welche Aktivitäten werden die künftigen Nutzer (Studierende, Lifelong Learners in Unternehmen) im PeTEX-e-Learning-Szenario durchlaufen? Welche Informationen benötigen sie dafür?

Modellierung des e-Learning-Pfades/-Prototyp: •Instruktionen zum Wissensgebiet •Lernprozesse / Feedback Lernfortschritt •Community zur Kommunikation / Erfahrungsaustausch •Live-Experimentieren

LOW in PeTEX

Aktivitäten zwischen den Sitzungen:•Beginn/Entwicklung des realen Prototyps nach Vorgabe des Modells



SeeMe (Notation + Editor)

Aktivität

Entität

Rolle

Verhalten, das zu Veränderungen führt

Ressourcen und Objekte, die die Aktivitäten unterstützen

verändert

Hauptsächlich erwartete Rechte und Pflichten von Personen, Teams und Organisationseinheiten soziale Aspekte

ausführen

Wird genutzt

Herrmann, 2006: SeeMe in a NutshellGO TO SeeME



Das Modell, „patterns of action“ und „AHA-Effekte“



Fall B

Fall A

Fall C



Methode LOW unterstützt

TN, die angeregt werden, implizites Wissen zu explizieren

ForscherInnen , die eine direkte Rückmeldung zum soziotechnischen E-Learning-Szenario erhalten (hilft das Design zu erweitern)

Kommunikation über bestimmte E-Learning-Aspekte (z.B. Experiment-Einbindung, Verzahnung mit Lehr- und Lern-Prozessen, Design sozialer Prozesse, etc.)

bestehende Vorstellungen, auch voneinander abweichende Denk- und Sichtweisen zu verdeutlichen und in das Modell zu integrieren

Vermeidung der puren Reduzierung von Vorlesungen auf technische Lernmanagementsysteme; sondern „Lernprozess als sozialen Prozess designen“

Erkenntnisse



Probleme / Herausforderungen

LOW Methode benötigt kontinuierliche Treffen (Rhythmus; nicht zu kurze nicht zu weite Zeitabstände)

Mögliche Verzerrungen während der Modellierung: Auf einen Beitrag nicht eingehen („Gut, das berücksichtigen wir später“) Angemessenheit der Modellierung nicht durch Rückfrage überprüfen Zu früh abrechen: Nur eine Sichtweise zu einem Aspekt (etwa Werkzeugnutzung) erheben Modellierte Darstellung eines Beitrages löschen oder überschreiben

Gemeinsames Erarbeiten am Modell => Modellierer muss es mit dem Team abstimmen, sollte die Story nicht alleine zu Ende modellieren



Exemplarisch gezeigt, wie DBR mit der PROZESS-orientierten Methode LOW umgesetzt werden kann wie ein neues E-Learning-Szenario mit Beteiligten im interdisziplinären Team –

Fach-Experten, DidaktikerInnen, Lernende und IT-Experten – gemeinsam entwickelt, analysiert und peu-a-peu verbessert werden kann.

Ausgangsfrage war: ob die Methode es im Sinne eines Design-Generating Research Ansatzes leisten kann, routinierte bzw. tradierte Handlungen von Lehrenden ‚aufzubrechen‘. => Ja, wir haben erste empirische Hinweise hierfür geliefert,jedoch muss dies in weiterer Forschung untersucht werden

Fazit: Neue „prozess-reflektierende Methoden“ !



Danksagungen / Academic Partners

Prof. Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya(Verbundkoordination) Dr.-Ing Uwe DirksenChristian Burkhardt

Jun.-Prof. Dr. Isa JahnkeProf. Dr. Dr. hc. Johannes WildtClaudius Terkowsky Matthias Heiner

Prof. Livan FratiniProf. Ernesto lo ValvoIng. Roberto Licari

Royal Institute of Technology, Sweden, Department of Production Engineering

Prof. Mihai NicolescuAss. Prof. Per Johansson

Department of Mechanical Technology, Production and Management Engineering



Weitere Partner

Faurecia Autositze GmbH, Germany University of Applied Science Osnabrück, Germany

Laboratory for chassis suspension technology Verein Deutscher Ingenieure e.V. VDI, Germany

Fontana Pietro S.p.A., Italy Ordine degli Ingegneri della Provincia die Palermo, Italy

Professional Association of Engineers

Swedish Welding Association, Sweden Swedish Association of Mechanical Engineers, Sweden



Prof. Dr. Isa JahnkeJuniorprofessorin

Technische Universität DortmundHochschuldidaktisches Zentrum (HDZ)

Email: [email protected] Website: http://www.isa-jahnke.de

Kontakt

Infos zu PeTEX: www.adam-europe.eu

The PeTEX project (142270-LLP-1-2008-1-DE-LEONARDO-LMP) has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.

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