Die situierte Fehlersuche an elektronischen Schaltungen im Anschluss an den Cognitive Apprenticeship Ansatz
Hannes Helmut Nepper
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Hannes Helmut Nepper, Die situierte Fehlersuche an elektronischen Schaltungen im Anschluss an den Cognitive Apprenticeship Ansatz (2019), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832587581
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Beschreibung / Abstract
"Alle Fehler, die man machen kann, macht irgendeiner mal" (befragte Lehrkraft zitiert nach Schray & Geißel, 2016, S. 117).
Dem Desiderat, spezielle Gestaltungsvarianten von Technikunterricht zu prüfen, die die curricular intendierten Ziele zur Fehlersuche an elektronischen Schaltungen der Sekundarstufe 1 besonders günstig fördern können, begegnet die vorliegende Arbeit mit der Untersuchung einer situierten Unterrichtskonzeption im Anschluss an den Cognitive Apprenticeship Ansatz. In einer Synthese aus lerntheoretischen Ausführungen und evidenzbasierter Befundlage wird ein umfangreiches Unterrichtssetting erarbeitet und in einem schulpraktischen Feldexperiment im Vergleich zu einem traditionellen Unterricht orientiert an der Fertigungsaufgabe längsschnittlich geprüft.
Die Untersuchungsergebnisse können dahingehend interpretiert werden, dass mit der erarbeiteten Unterrichtskonzeption eine weitestgehend positive Kompetenzentwicklung bei Schüler(innen) erreicht werden kann. Sowohl im elektrotechnischen Fachwissen als auch in der Fehleranalysefähigkeit steigern Lernende ihre Outputqualitäten mit einem mittleren bis großen Effekt. Keine signifikanten Wechselwirkungen zeigen sich jedoch in den verschiedenen Motivationsformen, der emotionalen Befindlichkeit und der Freude an Denkaufgaben. Auch die Annahme, dass Lernumgebungen mit uniformen Repräsentationsformen effektiver für die Fehleranalyse innerhalb dieses Kontextes sind als multiple Formen sowie, dass Lernumgebungen mit multiplen Repräsentationsformen effektiver in der Transferfähigkeit der Fehleranalysefähigkeit sind als uniforme Formen, kann ebenfalls nicht bestätigt werden.
Dem Desiderat, spezielle Gestaltungsvarianten von Technikunterricht zu prüfen, die die curricular intendierten Ziele zur Fehlersuche an elektronischen Schaltungen der Sekundarstufe 1 besonders günstig fördern können, begegnet die vorliegende Arbeit mit der Untersuchung einer situierten Unterrichtskonzeption im Anschluss an den Cognitive Apprenticeship Ansatz. In einer Synthese aus lerntheoretischen Ausführungen und evidenzbasierter Befundlage wird ein umfangreiches Unterrichtssetting erarbeitet und in einem schulpraktischen Feldexperiment im Vergleich zu einem traditionellen Unterricht orientiert an der Fertigungsaufgabe längsschnittlich geprüft.
Die Untersuchungsergebnisse können dahingehend interpretiert werden, dass mit der erarbeiteten Unterrichtskonzeption eine weitestgehend positive Kompetenzentwicklung bei Schüler(innen) erreicht werden kann. Sowohl im elektrotechnischen Fachwissen als auch in der Fehleranalysefähigkeit steigern Lernende ihre Outputqualitäten mit einem mittleren bis großen Effekt. Keine signifikanten Wechselwirkungen zeigen sich jedoch in den verschiedenen Motivationsformen, der emotionalen Befindlichkeit und der Freude an Denkaufgaben. Auch die Annahme, dass Lernumgebungen mit uniformen Repräsentationsformen effektiver für die Fehleranalyse innerhalb dieses Kontextes sind als multiple Formen sowie, dass Lernumgebungen mit multiplen Repräsentationsformen effektiver in der Transferfähigkeit der Fehleranalysefähigkeit sind als uniforme Formen, kann ebenfalls nicht bestätigt werden.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- Danksagung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Zusammenfassung
- Summary
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Skizzierung des Forschungsvorhabens
- 1.3 Inhaltlicher Aufbau der Arbeit
- 2 Lerntheoretischer Hintergrund und zentrale Begrifflichkeiten
- 2.1 Wissen, Wissensarten und deren Repräsentation
- 2.2 Situiertes Lernen
- 2.3 (Lern-) Motivation
- 2.4 Kompetenzorientierung als gegenwärtiges Leitziel technischer Bildung
- 2.5 Fehlersuche als Teilgebiet des Problemlösens
- 3 Stand der Forschung
- 3.1 Ausgewählte Befunde zur Fehlersuche aus der gewerblichtechnisch orientierten beruflichen Bildung
- 3.2 Ausgewählte Befunde zur Kompetenz- und Motivationsentwicklung aus der (situierten) Lehr-Lern-Forschung
- 3.3 Identifikation geeigneter Schaltungsvarianten sowie erste Befunde zur methodischen Umsetzung einer Unterrichtseinheit zur Fehlersuche
- 4 Unterrichtskonzeption „Fehlersuche an elektronischen Schaltungen“
- 4.1 Politische Leitideen, Bildungsplanbezug und Lernziele
- 4.2 Gestaltungskriterien des Lehr-Lern-Arrangement
- 4.3 Methodisch-didaktische Handlungslinie der Unterrichtseinheit
- 4.4 Traditionelle Umsetzung der Unterrichtseinheit
- 5 Fragestellung und Hypothesen
- 5.1 Zentrale Fragestellung der Untersuchung
- 5.2 Hypothesen
- 6 Forschungsdesign
- 6.1 Wissenschaftliche Gütekriterien
- 6.2 Konzeption der Untersuchung
- 6.3 Messinstrumente
- 7 Erstellung des Datensatzes
- 7.1 Beschreibung der Datenerhebung
- 7.2 Verfahren der Datenaufbereitung
- 7.3 Stichprobenmortalität
- 8 Auswertung
- 8.1 Deskriptive Beschreibung des Samplings und empirische Prüfung der Treatment-Gruppen auf vergleichbare Eingangsvoraussetzungen
- 8.2 Empirische Prüfung der Hypothesenfamilie Kompetenzentwicklung
- 8.3 Empirische Prüfung der Hypothesenfamilie Motivationsentwicklung
- 8.4 Empirische Prüfung der Hypothesenfamilie Repräsentationsformen
- 9 Diskussion der Ergebnisse und weitere Forschungsperspektiven
- Literaturverzeichnis
- Anhänge