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Autor:
Adl-Amini, Katja:

Titel:
Tutorielles Lernen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht in der Grundschule
Umsetzung und Wirkung (Dissertation)

Quelle:
Münster : Waxmann (2018) , 243

Serie:
Empirische Erziehungswissenschaft, 66

Sprache:
Deutsch

Dokumenttyp:
1. Monographien (Autorenschaft); Monographie

Schlagwörter:
Kooperatives Lernen, Schüler, Tutor, Interaktion, Unterrichtsmethode, Grundschule, Sachunterricht, Naturwissenschaftliche Kompetenz, Intervention, Umsetzung, Lehrerfortbildung, Unterrichtsmaterial, Unterrichtseinheit, Unterrichtsbeobachtung, Videoaufzeichnung, Leistungstest, Empirische Untersuchung, Hessen, Deutschland


Abstract(englisch):
In the domain of science education, learning processes are frequently described as conceptual change (CC), a slow and gradual process that allows students to reconstruct their current naïve understanding for a more scientific conception, which is difficult to achieve (Vosniadou, 2007). Peer Tutoring (PT) has successfully been used for science teaching in primary school (Rohrbeck, Fantuzzo, Ginsburg-Block, & Miller, 2003). In PT settings, students teach each other in dyads to provide individualized instruction. Based on constructivist and socio-constructivist accounts of learning and development, it is assumed that mechanisms like cognitive conflict (Piaget) and partners' co-construction of knowledge (Vygotsky) can trigger CC during PT (Mercer, 1996; Osborne, 2010; Webb, 1989). But PT does not foster CC automatically. Essential elements of PT that foster a constructive peer discourse and support learning can be deduced from theory and research. Accordingly, PT is most effective when PT partners have different achievement levels (Webb, 1989), take the roles of tutor and tutee alternatively (Robinson, Schofield, & Steers-Wentzell, 2005), interact productively according to structuring interaction rules (O'Donnell, 2006), and get a team reward for their work (Slavin, 2003). Teachers have to apply these elements in their classes to ensure the effectivity of PT (Greenwood, Terry, Arreaga-Mayer, & Finney, 1992). Knowledge about the successful implementation of PT in classrooms is a prerequisite for determining the practicality of PT. So far, implementation fidelity of PT, influencing factors and effects on learning outcomes in primaty science education has hardly been the focus of research. The present study investigates the implementation fidelity of PT elements, quality characteristics of peer discourse and effects on CC in primary school science classes. It was part of a larger design evaluating different teaching strategies in a cluster randomized, controlled trial in Germany (IGEL project; Hardy, Hertel, Kunter, Klieme, Warwas, Büttner, & Lühken, 2011). Teachers participated in professional development workshops and applied the learned teaching methods in their third grade classrooms during two lesson units on floating and sinking (adapted from Jonen & Möller, 2005). For unit one, teachers in the experimental group (N = 14) received a manual with worksheets for PT implementation; for unit two, teachers only received a manual for content instruction. The control group (N = 11) received a manual for content implementation in both units. We used checklists during classroom observation or videography to assess the implementation fidelity (inter-rater reliability )85%) during one lesson in each unit. Furthermore, we analyzed the connection of implementation fidelity with the cognitive, social and structural variables of the classes. Multilevel regression models were used to calculate effects on learning outcomes, including classes with 70% or more implementation fidelity compared to control group classes. In addition, we analyzed the connection of implementation fidelity and learning within the experimental group. Audio recordings of 20 student dyads attending ten classes provided the setting for the evaluation of the peer discourse during PT. Using coding schemes, we analyzed on-task interactions, elaborative patterns and the improvement of explanations on content (k ) .75). Results show that implementation fidelity of PT was higher when teachers applied the PT manual compared to the unit that required independent transfer of PT. Implementation fidelity was positively linked to cognitive classroom composition and a social variable in the transfefr unit, but not in the manual unit. No differences in content implementation fidelity were found between the experimental and control group but very few PT elements were observed in the control group. After the second unit, PT classes with more than 70% implementation fidelity showed higher achievement than control classes; after the first unit, this effect was non-existent. Implementation fidelity within PT classes was also connected with learning outcomes after the transfer unit, but not after the first unit. The peer discourse was mostly on task; we found explanations on content and elaborative discourse patterns within interactions of almost every dyad. Peers significantly improved their explanations on floating and sinking during their discourse. Results suggest the importance of long-term implementation fidelity of PT elements for learning outcomes in primary science education. They also indicate that a manual can support high implementation fidelity of PT within all classes in primary science education. The results on peer discourse demonstrate that even primary school students can engage in high-quality discourse on science topics, and support each other's learning. (DIPF/Orig.)

Abstract(original):
Tutorielles Lernen ist eine Unterrichtsmethode, bei der Schülerinnen und Schüler (1) in heterogenen Lernpaaren zusammenarbeiten, (2) wechselnd die Rollen als "Tutor" und "Tutand" einnehmen, (3) sich gegenseitig beim Lernen helfen und dafür (4) eine gemeinsame Belohnung erhalten, für die die Leistungen jedes Einzelnen bedeutsam sind. Diese vier Kernelemente der Methode lassen sich anhand konstruktivistischer sowie sozialkonstruktivistischer Lerntheorien begründen, welche die Weiterentwicklung durch Peer-Interaktion erklären. Tutorielles Lernen hat sich als wirksame Methode zur Förderung des Lernens von Grundschulkindern im naturwissenschaftlichen Sachunterricht erwiesen. Lernen in den Naturwissenschaften wird beschrieben als Konzeptwecksel, ein Prozess der graduellen Umstrukturierung von vorhandenen Vorstellungen hin zu wissenschaftlichen Konzepten von Naturphänomenen. Da dieser Prozess schwer zu fördern ist, sind lernwirksame Methoden von hoher Bedeutung. Die Wirksamkeit tutoriellen Lernens für die Lernerfolge von Schülerinnen und Schülern hängt jedoch wesentlich von der Umsetzung der Methode im Unterricht ab. Die genaue Umsetzung der Kernelemente ist dabei von Bedeutung. Zudem ist eine lernförderliche Peer-Interaktion ein wichtiges Merkmal der Prozessqualität tutoriellen Lernens. Die Umsetzung tutoriellen Lernens wurde bisher jedoch zumeist anhand von konzeptspezifischen Checklisten erhoben, bei denen sich fachliche und methodische Aspekte mischten, so dass kaum Rückschlüsse auf die Umsetzung und Wirkung der Kernelemente möglich waren. Zudem mangelt es an Untersuchungen der Umsetzung tutoriellen Lernens im naturwissenschaftlichen Sachunterricht, ihrer Einflussfaktoren und Wirkung. Die vorliegende Studie untersucht die Umsetzung tutoriellen Lernens im naturwissenschaftlichen Sachunterricht der dritten Klasse beim Thema "Schwimmen und Sinken" nach einer entsprechenden Fortbildung der Lehrkräfte. Dabei wird neben der Anwendung eines Manuals auch der Transfer der Methode auf einen inhaltsnahen Bereich betrachtet. Anhand von Unterrichtsbeobachtungen und -videos wurde die Umsetzungsgenauigkeit der Kernelemente tutoriellen Lernens in der Untersuchungsgruppe (N = 14) erfasst und mit einer Kontrollgruppe (N = 11) verglichen. Zudem wurde innerhalb der Untersuchungsgruppe die Umsetzung bei Anwendung und Transfer der Methode betrachtet sowie mit kognitiven, sozialen und strukturell-organisatorischen Kontextmerkmalen der Klasse in Zusammenhang gebracht. Als Merkmal für die Prozessqualität tutoriellen Lernens wurde das Vorkommen leseförderlicher Merkmale anhand transkribierter Peer-Interaktionen einer Teilstichprobe von 20 Lernpaaren aus zehn Klassen der Untersuchungsgruppe analysiert. Abschließend wurde die Wirksamkeit tutoriellen Lernens für den Lernerfolg bei Anwendung und Transfer überprüft. Hierfür wurden Klassen mit einer Umsetzungsgenauigkeit der Kernelemente von über 70% mit den Klassen der Kontrollgruppe verglichen. Innerhalb der Untersuchungsgruppe wurden zusätzlich Zusammenhänge der Umsetzungsgenauigkeit mit dem Lernerfolg evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Manual mit Materialien zu einer genaueren Umsetzung tutoriellen Lernen führte als der selbstständige Transfer. Die Kontrollgruppe setzte in beiden Unterrichtseinheiten kaum Kernelemente tutoriellen Lernens ein, während beide Gruppen die fachlichen Inhalte ähnlich genau vermittelten. Die Umsetzung tutoriellen Lernens hing nur beim Transfer mit kognitiven und sozialen Kontextmerkmalen der Klasse zusammen, nicht jedoch mit der Klassengröße als strukturell organisatorischem Merkmal. Die Ergebnisse zur Qualität der Peer-Interaktion zeigen, dass sich der Großteil der Interaktion zwischen den Lernpartnern auf die Aufgabe bezog und gegenseitige Erklärungen sowie elaborierte Interaktionsmuster in fast allen Lernpaaren vorkamen. Zudem verbesserten sich durchschnittlich die Erklärungen der Kinder im Rahmen der Peer-Interaktion im Hinblick auf ihr konzeptuelles Verständnisniveau. Die Ergebnisse zum Zusammenhang von Umsetzung und Wirksamkeit zeigen, dass sich tutorielles Lernen bei mehr als 70% Umsetzung der Kernelemente im Vergleich zur Kontrollgruppe nur zum zweiten Umsetzungszeitpunkt, beim Transfer der Methode, als wirksam zur Förderung des naturwissenschaftlichen Lernens erweist. Auch die Genauigkeit der Umsetzung innerhalb der Untersuchungsgruppe hing nur zum Zeitpunkt des Transfers positiv mit dem Lernen zusammen. Insgesamt weisen die Ergebnisse auf die hohe Bedeutung von Fortbildungen hin, welche die Umsetzung tutoriellen Lernens durch Unterrichtsmaterialien und Handbücher unterstützen - insbesondere in Klassen mit weniger günstigen Lernvoraussetzungen. Die Ergebnisse zur Peer-Interaktion deuten darauf hin, dass Kinder bereits in der Grundschule beim tutoriellen Lernen lernförderliche Gespräche zu anspruchsvollen naturwissenschaftlichen Themen führen können. Eine genaue und langfristige Umsetzung der methodischen Kernelemente schein für die Wirksamkeit tutoriellen Lernens im naturwissenschaftlichen Sachunterricht von Bedeutung zu sein. (DIPF/Orig.)


DIPF-Abteilung:
Bildungsqualität und Evaluation

Notizen:

zuletzt verändert: 11.11.2016