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Kooperatives Lernen aus Lösungsbeispielen

Kooperatives Lernen aus Lösungsbeispielen
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Thomas Schröder
  • Abgabedatum: September 2004
  • Umfang: 97 Seiten
  • Dateigröße: 465,7 KB
  • Note: 1,8
  • Institution / Hochschule: Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-8409-5
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-8409-5 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-8409-5 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Schröder, Thomas September 2004: Kooperatives Lernen aus Lösungsbeispielen, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Beispielaufgaben, Lerntransfer, Wahrscheinlichkeitsrechnung, Problemlöseaufgaben, Cognitive-Load

Diplomarbeit von Thomas Schröder

Einleitung:

Kooperatives Lernen und Arbeiten gehören zu den Grundlagen unserer Gesellschaft. Die Fähigkeit zur Kooperation ist nicht nur im Berufsleben bedeutsam, sondern spielt auch in anderen Lebensbereichen eine Rolle. Gerade deshalb ist es erforderlich, dass sowohl die Sozialisation als auch die Ausbildung auf die Entwicklung kooperativer Fertigkeiten ausgerichtet ist. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit auch innerhalb der Forschung auf diese Forderung einzugehen.

Vom Begriff der Kooperation besitzt fast jeder eine intuitive Vorstellung, die zumeist auf die Bedeutung „irgendwie gemeinsam“ hinausläuft. In der vorliegenden Untersuchung lehrten und lernten die Versuchsteilnehmenden in Paaren, in sogenannten Dyaden. Sie hatten sich mit dem Gebiet der Wahrscheinlichkeitsrechnung auseinander zusetzen.

Dabei erarbeiteten sich die Probanden die Lerninhalte anhand von Lösungsbeispielen. Die Bedeutung von Beispielen zur Unterstützung von Lern- und Problemlöseprozessen, insbesondere ihre Veranschaulichungsfunktion, ist in der Pädagogik und Pädagogischen Psychologie wohlbekannt. Beispiele finden sich in vielen Alltagssituationen genauso wie in Lehrbüchern zur Mathematik. Sie dienen etwa der Verbesserung des Verständnisses für vorangegangene allgemeine Ausführungen oder sollen zeigen, wie das vermittelte Wissen auf konkrete Fragestellungen übertragen und gegebenenfalls über Bereichsgrenzen hinweg angewendet werden kann. Das Lernen aus Lösungsbeispielen als auch das kooperative Lernen gelten allgemein hin als effektive Lernmethoden.

Problemstellung:

Lernen in Dyaden kann danach unterschieden werden, ob die Personen starr in ihren Rollen als Erklärer oder Zuhörer bleiben, die Rollen nach einem bestimmten Muster getauscht werden oder ob von Beginn an frei kooperiert wird. Lernen durch Erklären wird dabei als wesentliche lernförderliche Komponente angesehen. Renkl (1996a) fand entgegen früherer Studien heraus, dass beim Lernen in starren Rollen die Zuhörer gegenüber den Erklärern effektiver sind. Das Lernmaterial bestand in seiner Untersuchung aus ausgearbeiteten Lösungsbeispielen. Die vorliegende Arbeit versucht nun diesen interessanten wie auch überraschenden Befund zu replizieren. Da das Ergebnis von Renkl (1996a) nicht mit dem bisherigen Forschungsstand zum Lernen durch Lehren übereinstimmt, wird die vorliegende Untersuchung des Weiteren überprüfen, ob das Lernniveau der Erklärenden gesteigert werden kann. Dazu wurde eine instruktionale Bedingung geschaffen, in der die Erklärer eigenständig Beispielaufgaben zu konstruieren hatten. Diese sollten sie anschließend dem Zuhörer erläutern. Die vorliegende Studie analysiert somit zwei unterschiedliche Arten des Lernens aus Lösungsbeispielen und überprüft, ob Lernen durch Erklären eine erfolgversprechende Methode sein kann. Die Begriffe ausgearbeitete Lösungsbeispiele und vorgegebene Beispielaufgaben werden in dieser Arbeit synonym verwendet.

Zusammenfassend besteht das Ziel der vorliegenden Arbeit darin, theoretisch und praktisch relevante Fragen zum kooperativen Lernen mit Lösungsbeispielen, die auf der Basis der bisherigen Forschung nicht beantwortet werden konnten oder noch nicht untersucht wurden, empirisch zu klären. Der Arbeit kommt auch direkte praktische Relevanz zu. Die Untersuchungsteilnehmenden waren Studierende der Psychologie, die im Rahmen der Ausbildung in empirischen Forschungsmethoden Kenntnisse der Wahrscheinlichkeitsrechnung benötigten. Das zu erwerbende Wissen war somit für die Studierenden in hohem Maße relevant.

Gang der Untersuchung:

Die vorliegende Arbeit gliedert sich in zwei Hauptteile, in denen die theoretischen und empirischen Bestandteile der durchgeführten Untersuchung beschrieben werden. Der theoretische Teil umfasst die Kapitel 2 bis 5, der empirische die sich anschließenden Abschnitte 6 bis 8. Im theoretischen Teil werden die der empirischen Studie zu Grunde liegenden theoretischen Annahmen erörtert. Im empirischen Teil werden Fragestellungen und die Methode der Studie dargestellt sowie die Ergebnisse präsentiert. In Kapitel 9 werden Theorie und Empirie diskutiert und Schlussfolgerungen gezogen.

Kapitel 2 beschäftigt sich mit theoretischen Perspektiven zum kooperativen Lernen, der Effektivität dieser Methode und ihren Komponenten. Es wird gezeigt, dass das kooperative Lernen, wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind, eine effektive Lernmethode darstellt. Abschnitt 3 stellt Ergebnisse zum Lernen in Dyaden vor und überprüft die Wirksamkeit des Lernens durch Erklären. Dabei wird gezeigt, dass die Befundlage zum Lernen durch Lehren nicht eindeutig ist. Kapitel 4 widmet sich dem Wissenstransfer, während Kapitel 5 die Bedeutung des Lernens aus Lösungsbeispielen beim Erwerb anwendbaren Wissens behandelt. Es werden Fragen der instruktionalen Effektivität von Lösungsbeispielen, Problemlöseaufgaben oder Kombinationen dieser thematisiert. Es wird gezeigt, dass das Lernen aus Beispielaufgaben eine wirksame Methode ist.

Kapitel 6 leitet den empirischen Teil der Arbeit ein. Es werden Forschungsfragen formuliert sowie Hypothesen abgeleitet und begründet. In Abschnitt 7 erfolgt eine Beschreibung der Stichprobe, des Versuchsplans und -ablaufs, der Lernumgebung und –materialien sowie der Instrumente dieser Untersuchung. Das Kapitel 8 beinhaltet die Darstellung der Ergebnisse und im darauffolgenden Abschnitt werden die Befunde unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstands diskutiert. Zudem werden Konsequenzen für die weitere Forschung gezogen.

Zusammenfassung:

Das Lernen aus Lösungsbeispielen als auch das kooperative Lernen haben sich in vielen Bereichen bewährt. Lernen durch Erklären wird in kooperativen Situationen als wesentliche lernförderliche Komponente angesehen. Aufgrund einer Studie, in der sich die Rolle des Zuhörers beim Lernen aus Lösungsbeispielen als günstiger für die Lernleistung erwies, überprüfte das vorliegende Experiment diesen Befund und analysierte erstmals, ob das Lernen anhand selbst konstruierter Lösungsbeispiele mit Hilfestellung eine effektivere Methode für die Erklärer ist. 32 Studenten des Faches Psychologie lernten anhand von Beispielaufgaben Wahrscheinlichkeitsrechnung. Sie wurden den Rollen des Erklärers oder Zuhörers sowie den Bedingungen „ausgearbeitete Lösungsbeispiele“ oder „Lösungsbeispiele konstruieren“ zufällig zugeordnet, das heißt es lag ein 2x2-mixed Design vor. Als Lernstoff in den kooperativen Phasen dienten die totale Wahrscheinlichkeit und das Bayessche Theorem. Der Lernerfolg wurde im Nachtest anhand von Aufgaben zum nahen Transfer überprüft. Es konnte in dieser Studie bestätigt werden, dass die Zuhörer bei vorgegebenen Lösungsbeispielen im Nachtest besser abschnitten als ihre Lernpartner. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Erklärer beim Lernen aus eigenständig konstruierten Beispielaufgaben einen signifikant und substantiell höheren Lernerfolg erzielten als die Erklärer, die aus vorgegebenen Lösungsbeispielen lernten.

Inhaltsverzeichnis:

1. EINLEITUNG 5
1.1 Problemstellung und Ziele 5
1.2 Aufbau der Arbeit 6
2. KOOPERATIVES LERNEN 8
2.1 Theoretische Perspektiven und Techniken des kooperativen Lernens 10
2.1.1 Motivationale Theorien 10
2.1.2 Kognitive Theorien 11
2.2 Effektivität und Komponenten des kooperativen Lernens 13
2.2.1 Ergebnisse aus Meta-Analysen zur Effektivität kooperativen Lernens 13
2.2.2 Komponenten effektiven kooperativen Lernens 14
3. LERNEN DURCH LEHREN 19
3.1 Rollentheoretische Perspektive 19
3.2 Peer-Tutoring 20
3.2.1 Peer-Tutoring mit wechselnden Rollen 20
3.2.2 Peer-Tutoring mit fester Rollenverteilung 22
3.3 Das Geben von Erklärungen innerhalb kooperativer Lernarrangements 23
4. LERNTRANSFER 27
4.1 Analoges Denken und Problemlösen 27
4.2 Beispielorientierte Sichtweise analogen Transfers 28
4.3 Transferleistung 28
5. LERNEN AUS LÖSUNGSBEISPIELEN 30
5.1 Vor- und Nachteile von Lösungsbeispielen 31
5.2 Wissenserwerb aus Lösungsbeispielen 32
5.2.1 Annahmen zum Lernen mit Lösungsbeispielen 32
5.2.2 Befunde zur Effektivität beim Lernen mit Lösungsbeispielen 34
5.2.3 Cognitive-Load-Theorie 36
5.2.4 (Unvollständige) Lösungsbeispiele und Problemlöseaufgaben 37
5.2.5 Vergleich von unvollständigen mit ausgearbeiteten Lösungsbeispielen 39
5.2.6 Lösungsbeispiele selbständig konstruieren 42
5.3 Zusammenfassung zum Lernen aus Lösungsbeispielen 43
6. FRAGESTELLUNGEN UND HYPOTHESEN 45
7. METHODE DER EMPIRISCHEN STUDIE 48
7.1 Stichprobe 48
7.2 Versuchsplan 48
7.3 Lernumgebung und Versuchsablauf 49
7.4 Lernmaterialien 51
7.5 Instrumente 51
8. ERGEBNISSE 53
8.1 Überprüfung der Hypothese 1 54
8.2 Überprüfung der Hypothese 2 55
9. DISKUSSION 57
9.1 Leistungsunterschiede zwischen Erklärern und Zuhörern beim Lernen aus vorgegebenen Lösungsbeispielen 57
9.2 Lernvorteile der Erklärer gegenüber den Zuhörern unter der Bedingung „Beispiele konstruieren“ 60
9.3 Fazit und Ausblick 63
ZUSAMMENFASSUNG 67
LITERATURVERZEICHNIS 68

Automatisiert erstellter Textauszug:

substantiell besser ab als Personen der Kontrollgruppe, die aus vollständigen Lösungsbeispielen lernten. Deskriptiv schnitten die Versuchsteilnehmer der Experimentalgruppe auch beim weiten Transfer besser ab. Es konnte ein deutlicher Effekt nachgewiesen werden, die Signifikanzgrenze wurde jedoch knapp verfehlt. Zusätzlich überprüfte Stark (2000) die Fähigkeit der Versuchsteilnehmer selbständig einen Aufgabentext beziehungsweise eine Problemstellung zu konstruieren. Die Konstruktionsaufgabe erforderte einen weiten Transfer. Es wurden Oberfläche und Struktur verändert und darüber hinaus die Richtung des Lösungswegs umgekehrt. Die Konstruktionsaufgabe erwies sich für die Probanden beider Bedingungen als schwierig, wobei wiederum die Experimentalgruppe deutlich besser abschnitt. Unvollständige Lösungsbeispiele scheinen nach den Ergebnissen von Stark (2000) keine allgemeine, sondern eine selektive Aktivierungsfunktion zu haben. Die Transferleistung war im Gegensatz zu der von Stark et al. (2000) implementierten kombinierten Lernmethode, mit der eine allgemeine Aktivierung des Elaborationsverhaltens induziert wurde, von der Elaborationsaktivität unabhängig. Transferwirksam war in der Untersuchung von Stark (2000) also nicht die Anzahl produzierter Elaborationen, sondern vielmehr die Qualität der Beispielelaboration. Stark, Flender & Mandl (2001) konnten die eindeutigen Vorteile, die auf dem Gebiet der Wahrscheinlichkeitsrechnung für die Präsentation unvollständiger Lösungsbeispiele nachgewiesen werden konnten (Stark, 1999), in ihrem Experiment nicht replizieren. Die Hälfte der Probanden bearbeiteten ein unvollständiges Lösungsbeispiel, in das Lücken integriert waren. Die Lernenden konnten ihre Lösungen und die danach präsentierte Musterlösung miteinander vergleichen. Die andere Hälfte der Versuchsteilnehmer lernte aus vollständigen Lösungsbeispielen, die keine Lücken aufwiesen, wobei die Musterlösungen Teil des Beispieltextes waren. Die Autoren fanden bei einer post hoc stichprobenartig vorgenommenen Inspektion heraus, dass sich viele Probanden keine große Mühe mit den Ergänzungen gegeben hatten. Gerade bei den komplexeren Vervollständigungen, die sicher am lernwirksamsten sind, wirkten viele Aussagen wenig durchdacht und scheinbar hastig niedergeschrieben. Es „... liegt die Annahme nahe, dass das Potential dieser einfach zu implementierenden instruktionalen Maßnahme ... bei Weitem nicht ausgeschöpft wurde“ (Stark, Flender & Mandl, 2001, S. 22). [...]

Eine bereits vorgestellte Methode, welche die Effektivität von Lösungsbeispielen fördern könnte, liegt in der Darbietung unvollständiger Lösungsbeispiele, die in den Studien von Renkl, Atkinson und Maier (2000) sowie in der Untersuchung von van Merrienboër und De Crook (1992) eingesetzt wurden. Die unvollständigen Lösungsbeispiele strukturieren in gewisser Weise die Aufgabe, verlangen bestimmte Teillösungen und ermöglichen entsprechende Rückmeldungen. Sie versuchen die Vorteile von Problemlöseaufgaben mit denen der Präsentation ausgearbeiteter Lösungsbeispiele zusammenzuführen. Die Bereitstellung unvollständiger Lösungsbeispiele unterscheidet sich von einer kombinierten Lernmethode aus Problemlöseaufgaben und Lösungsbeispielen nur graduell. Die von den Lernenden zu ergänzenden „Lücken“ sind im Falle unvollständiger Beispielaufgaben lediglich kleiner. Sie betreffen einen oder mehrere Lösungsschritte, während bei einer kombinierten Methode von den Lernenden eine ganze Aufgabe zu bewältigen ist, bevor sie die Modelllösung erhalten. Stark (2000) setzte in seiner Studie unvollständige Lösungsbeispiele ein, welche die Lernenden selbstständig zu ergänzen hatten. Um die Effektivität dieser instruktionalen „Aktivierungsstrategie“ zu überprüfen, hatten sich Studenten anhand von Lösungsbeispielen mit basalen Prinzipien der Wahrscheinlichkeitsrechnung auseinander zusetzen. Dazu zählen die allgemeine Definition der Wahrscheinlichkeit, der Multiplikationssatz, der Additionssatz sowie die Wahrscheinlichkeit von Komplementärereignissen. In der unvollständigen Version wurden bei jedem Lösungsschritt eines Beispiels entweder sämtliche numerische Informationen, das heißt Zahlen und arithmetische Operationen oder sämtliche Textzeilen durch Fragezeichen ersetzt. Jeder unvollständige Lösungsschritt erschien beim Fortlaufen des computerbasierten Lernprogramms in vollständiger Form, das heißt es wurde unmittelbar Rückmeldung in Form einer Modelllösung gegeben. Durch den Einsatz unvollständiger Lösungsbeispiele konnte die Qualität der Beispielelaboration deutlich gesteigert werden. Tiefes Elaborieren der Beispiele wurde von Lernenden der Experimentalgruppe, die mit Hilfe unvollständiger Lösungsbeispiele lernten, häufiger gezeigt. Oberflächliche, passive Beispielelaboration trat häufiger in der Kontrollgruppe auf. Die Präsentation unvollständiger Beispiele führte primär zu einer tieferen, strukturorientierten Beispielverarbeitung. Dementsprechend schnitten die Personen der Experimentalgruppe bei Aufgaben zum nahen und mittleren Transfer signifikant und [...]

Feedback einzusehen. Die Autoren fanden in zwei Experimenten signifikante und substantielle Lernvorteile beim nahen Transfer zugunsten der Fading-Prozedur im Vergleich zum Lernen aus Lösungsbeispielen. Betrachtete man den weiten Transfer, so stellte sich die Fading-Methode hingegen als nicht effektiver heraus. Die Wirksamkeit der Fading-Methode in Bezug auf den nahen Transfer, wird von den Autoren darauf zurückgeführt, dass in der Übungsphase insgesamt weniger Fehler gemacht wurden. Stark, Hinkofer und Mandl (2001) setzten in ihrer Feldstudie ebenfalls die Fading-Methode ein. Verglichen wurde diese Prozedur mit dem Lernen aus Lösungsbeispielen im Frontalunterricht. Bei der Realisierung der Fading-Methode wurde großen Wert auf unmittelbares Feedback gelegt. Gelernt wurde dabei kooperativ in Dyaden mit Rollentausch. Beim zusammengefassten Maß für anwendbares Wissen im Fach Buchführung ergab sich ein signifikanter und substantieller Vorteil für die Fading-Methode. Die Befunde der Implementationsstudie unterstreichen somit die externe Validität der experimentellen Ergebnisse von Renkl, Atkinson und Maier (2000). Dadurch, dass der Lernerfolg in Experimental- und Kontrollgruppe in der Studie von Stark, Hinkofer und Mandl (2001) erst zwei Wochen nach der letzten Unterrichtseinheit erfasst wurde, scheint auch eine gewisse Nachhaltigkeit der instruktionalen Effekte gegeben zu sein. Dies spricht dafür, dass die beispielbasiert unterrichteten Schüler, also auch die Kontrollgruppe, wichtige Inhalte und Vorgehensweisen im Bereich der Buchführung wirklich verstanden haben. Erwähnt werden muss auch, dass in Hinblick auf subjektives Vorwissen und motivationale Lernvoraussetzungen die interne Validität der Studie gesichert werden konnte. Dies ist bei dieser Studie von besonderer Bedeutung, da aufgrund der Feldsituation keine Randomisierung vorgenommen werden konnte. Es kann festgehalten werden, dass das Lernen aus einer Kombination von Lösungsbeispielen und Problemlöseaufgaben effektiver ist, als das Lernen anhand von Lösungsbeispielen. Auch die Fading-Methode stellte sich gegenüber Lösungsbeispielen als zum Teil wirksamer heraus. Es gibt zudem Hinweise darauf, dass die Kombination von ausgearbeiteten Lösungsbeispielen und Vervollständigungsaufgaben effektiver als das reine Problemlösen ist. [...]

Arbeit zitieren:
Schröder, Thomas September 2004: Kooperatives Lernen aus Lösungsbeispielen, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Beispielaufgaben, Lerntransfer, Wahrscheinlichkeitsrechnung, Problemlöseaufgaben, Cognitive-Load

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