Lernen mit multiplen Repräsentationen bei Physik-Experimenten mit mobiler Videoanalyse*

Abstract

Obwohl physikalische Experimente für das naturwissenschaftliche Lernen essenziell sind, ist nur wenig über die Integration digitaler Lernwerkzeuge in experimentbasierte Lernprozesse in realen Unterrichtssituationen bekannt. In unserem Ansatz verwenden die Schülerinnen und Schüler ein Tablet, das mit einer Videoanalyse-App ausgestattet ist, um Bewegungsprozesse im Physikunterricht der Oberstufe zu untersuchen. Wir präsentieren die Ergebnisse einer cluster-randomisierten Feldstudie mit Kontroll- und Interventionsgruppen im Prä-Posttest-Design, welche die Auswirkungen dieses Ansatzes auf die kognitive Belastung, die induzierten Emotionen und das konzeptionelle Verständnis für ein wesentliches Thema der Mechanik — die beschleunigte Bewegung — untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Treatment nicht nur zu einer Reduktion der lernirrelevanten kognitiven Belastung und zu einem höheren Lernzuwachs führt, sondern auch positive Auswirkungen auf den emotionalen Zustand der Lernenden im Vergleich zu einer traditionell unterrichteten Kontrollgruppe hat. Wir diskutieren die Ergebnisse im Kontext relevanter Lerntheorien und untersuchen den Zusammenhang zwischen Emotionen, kognitiver Belastung und Lernzuwachs.

*_{Dieser Beitrag wurde im Rahmen des digitalen Jahres der Gesellschaft für Empirische Bildungsforschung (digiGEBF21) eingereicht und ist bis zum 31.12.2022 an dieser Stelle verfügbar. Alle Rechte liegen bei den Verfasser*innen.}