ALLGEMEINER RAHMEN, TERMINOLOGIE UND PÄDAGOGIK

ALLGEMEINER RAHMEN, TERMINOLOGIE UND PÄDAGOGIK

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Einleitung

"Auf allen Bildungsebenen sind die Lehrkräfte zunehmend gefordert, kreative, kritisch denkende Schülerinnen und Schüler auszubilden, die in der Lage sind, Wissen auf verschiedenen Ebenen aufzunehmen, zu integrieren und anzuwenden, angefangen bei der Reproduktion von Fakten, dem Verständnis von Konzepten, der Recherche und der Anwendung von Verfahren zur Problemlösung bis hin zu dem metakognitiven Wissen, das erforderlich ist, um komplexe Probleme im Leben und in der Gesellschaft zu überblicken und darauf zu reagieren. Die Nachfrage nach Lehrkräften, die "Inhalte mit ansprechenden, erfahrungsorientierten und innovativen Lernerfahrungen" (Darling-Hammond, 2019) verbinden, steigt ständig. Schon in den Jahren vor der Corona-Pandemie war klar, dass die Zukunft des Lernens eine "gemischte" („blended“) Form sein würde, bei der sich klassische Lernmomente mit anderen Lernmomenten abwechseln. Die Coronakrise hat diese Tatsache nur noch beschleunigt. Plötzlich waren die Professoren gezwungen, online zu unterrichten, und die Studenten, den Unterricht von zu Hause aus zu besuchen. Die Reaktionen sind geteilt, liefern aber wertvolle Informationen. Wir befinden uns mitten in einer Echtzeituntersuchung der Möglichkeiten, Bedingungen und Folgen. Ohne die Gründe dafür bereits gründlich untersucht zu haben, konnten wir an einigen Universitäten und Fachhochschulen eine auffällige Tatsache feststellen: Ein höherer Prozentsatz der Studierenden hat alle Prüfungen des ersten Semesters bestanden als im gleichen Zeitraum des Vorjahres. An der Universität Gent war der Effekt bei den Studienanfängern sogar noch stärker: Sie erzielten bessere Ergebnisse als im letzten Jahr (24,5 % bestanden dieses Jahr alle Kurse des ersten Semesters gegenüber 20,1 % im letzten Jahr).
Quelle: https://www.ugent.be/nl/actueel/resultaten-examens-eerste-semester-ugent-beter-corona.htm.

Eine wichtige Frage ist, wie Lehrkräfte mit der Denkweise und den didaktischen, pädagogischen und technologischen Fähigkeiten ausgestattet werden können, die für ein vertieftes Lernen der Schüler erforderlich sind, um die Fähigkeiten, Fertigkeiten und Lernbereitschaft des 21. Jahrhunderts zu erreichen.
 

Theoretischer Rahmen

Flipping the classroom is een pedagogische methode die de directe instructie verschuift van de collectieve ruimte (face-to-face les op de campus) naar de individuele leerruimte (online individueel leren thuis). De student komt naar de face-to-face les nadat hij een bepaald kennisniveau heeft bereikt. De lestijd op de campus wordt zo getransformeerd van een eerder passieve instructie in een klassieke setting, naar een dynamische, interactieve leeromgeving waarin de docent de studenten begeleidt bij het toepassen van concepten, het oefenen van technieken en het verwerven van dieper inzicht in de leerstof. De methode dook op in diverse onderwijsomgevingen tijdens het eerste decennium van de 21e eeuw, toen leraren experimenteerden met het verschuiven van de klassikale instructie van een leerkrachtgericht naar een studentgericht model met behulp van een scala aan technologie en sociale en digitale media. De lesinhoud die eerst thuis moest worden bestudeerd, werd in verschillende vormen aangeboden (video, tekst, podcasts, links naar websites...). Flipped learning stelt docenten en studenten in staat om de diepere kennisdimensies binnen de klas te verkennen, omdat de basiskennis die een student nodig heeft al is bereikt in afwachting van de klassikale face-to-face sessie. Het onderwijs en de activiteiten tijdens de les omvatten een breed gebied van actieve leervormen en de mogelijkheid van een meer gepersonaliseerde interactie tussen docent en studenten aan de ene kant en tussen studenten onderling door middel van peer-instructie aan de andere kant.

The Flipped Classroom

Abbildung 1: Umgekehrtes Unterrichtsmodell (Flipped Classroom)

 

Das Flipped-Classroom-Modell ist eine der Lehrmethoden, die das individuelle Lernen mit der Vertiefung des Wissens in der Klasse oder in Gruppen unter Einsatz von Technologie und Medien verbindet. Anstelle traditioneller (passiver) Vorlesungen, bei denen die Lehrenden ihr Wissen von Grund auf (tabula rasa) an die Studierenden weitergeben und die Studierenden dann die Fachinhalte zu Hause studieren, lernen die Studierenden zunächst individuell und in ihrem eigenen Tempo online, unterstützt durch ihre Lehrenden als Coaches und ihre Kommilitonen als Mitlernende. Dann kommen sie gut vorbereitet und mit ausreichenden theoretischen Grundkenntnissen zum Präsenzunterricht und zu den Laborübungen, um die von ihren Ausbildern vermittelten Unterrichtsinhalte zu vertiefen.

The ideal flipped classroom model

Abbildung 2: Das ideale Flipped Classroom Modell

Terminologie

Der Unterschied zwischen Online-Unterricht und der Flipped-Classroom-Methode besteht darin, dass der Online-Unterricht nur eine oder mehrere asynchrone (z. B. die Kahn-Akademie, ein Webinar zu einer bestimmten Lektion, eine aufgezeichnete Lektion) oder synchrone Unterrichtseinheiten (z. B. das, was viele Lehrkräfte während des Unterrichtsausfalls taten, nämlich mit einem Videokonferenzsystem wie Teams oder Zoom zu unterrichten) bietet. Die Schülerinnen und Schüler verfolgen den Unterricht online anstatt von Angesicht zu Angesicht. Bei der Flipped-Classroom-Methode werden Online- und Präsenzunterricht miteinander kombiniert, wobei der Schwerpunkt zunächst auf dem individuellen Lernen in eigenem Tempo liegt und das Wissen anschließend in der Präsenzphase vertieft wird. Natürlich gibt es noch viele andere Möglichkeiten, Online- und Präsenzunterricht zu kombinieren. Um den allgemeinen pädagogischen Ansatz zu definieren, bei dem das Lernen im Fernunterricht und das Lernen im Präsenzunterricht auf verschiedene Weise kombiniert werden, verwenden wir den Begriff „Gemischte Lernformen“ ("Blended Learning").

 

Wollen Sie mehr wissen?
Was Sie über Flipped Classrooms wissen sollten: https://library.educause.edu/-/media/files/library/2012/2/eli7081-pdf.pdf 
Mythen und Fakten über Flipped Learning: https://er.educause.edu/articles/2017/9/myths-and-facts-about-flipped-learning 
Aktuelle Entwicklungen zum Flipped Learning: https://onderwijstips.ugent.be/en/tips/flipped-classroom-een-traditionele-les-omgedraaid/


 

Comparing Blended to online and Face-to-Face teaching and learning

Abbildung 3: Vergleich von Blended Learning mit Online- und Face-to-Face Lehren und Lernen

 

Wollen Sie mehr wissen? Schauen Sie sich diese Videos an, um mehr über Flipped Classroom und die Blended-Learning-Methode zu erfahren:
https://youtu.be/BbGC6meyRa0 (Was ist Flipped Learning? Ein Modell für Higher Ed. im Jahr 2021)
https://youtu.be/mjHeJ2d7ySU (What is Flipping the Classroom? Output FlippingFirst E+ project, 2016-2018)
 

UNTERRICHTSPRINZIPIEN VON FTC (FLIPPING THE CLASSROOM)

Es reicht nicht aus, mit dem Rhythmus der sich rasch entwickelnden Informations- und Kommunikationstechnologie Schritt zu halten. Die Forschung zeigt, wie wichtig es ist, inhaltliches Wissen, technologisches Wissen und pädagogisches Wissen in den Unterricht zu integrieren. "Aus diesem Grund muss die Ausbildung von Lehrkräften im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) die theoretischen Grundlagen für ihre Anwendung und ihren Einsatz im Unterricht sowohl auf disziplinärer als auch auf pädagogischer Ebene untersuchen, zusammen mit technologischem Wissen über die Funktionsweise der IKT bei ihrer Umsetzung." (Rodriguez Moreno, 2019). Das von Mishra und Koehler (2006) entworfene Rahmenwerk für technologisches, pädagogisches und inhaltliches Wissen (Technological, Pedagogical and Content Knowledge - TPACK) hat einen großen Einfluss auf die Forschung und die Bestimmung der Arten von Wissen, die Lehrkräfte benötigen, um IKT in ihren Unterricht zu integrieren, gehabt. Im Jahr 2019 wurde das TPACK-Modell um einen weiteren Wissensbereich erweitert, über den Lehrer verfügen müssen, um Technologie in den Unterricht zu integrieren (Mishra, 2019). Mishra erkannte, dass der Erfolg der Bemühungen von Lehrern, technologisches, pädagogisches und inhaltliches Wissen zu integrieren, auch von ihrem Wissen über den Kontext (XK) abhängt und davon, wie die situativen und organisatorischen Einschränkungen nachhaltige Veränderungen beeinflussen können. (Mishra, 2019)

Revised version of the TPACK-model

Abbildung 4: Überarbeitete Version des TPACK-Modells (Mishra, 2019)

 

Das TPACK-Modell fügt sich perfekt in die Bloom-Taxonomie ein, die seit vielen Jahrzehnten von Lehrkräften auf der ganzen Welt verwendet wird, um Kurse zu konzipieren, die erwarteten Lernergebnisse (SLO – Student Learning Outcomes) zu bestimmen und zu formulieren und um Bewertungen zu erstellen. Die Taxonomie von Bloom basiert auf der Klassifizierung von Denkfähigkeiten in 6 hierarchisch organisierte Kategorien, die von der unteren Ebene bis zur höheren Ordnung reichen. Die zweidimensionale hierarchische Tabelle wurde zunächst mit Nomina gefüllt (Bloom, 1956). Nach einer Überarbeitung durch Anderson und Krathwolh im Jahr 2001 wurden die Nomina durch Verben ersetzt. (Anderson, Krathwolh, & al., 2014)

Möchten Sie mehr wissen? Sehen Sie sich dieses Video an: https://youtu.be/eXLdqO0fY3w

 
 Revised version of Bloom’s taxonomy

Abbildung 5: Überarbeitete Version der Bloom-Taxonomie (Bloom, 1956)

 

Im Jahr 2006 hat Rex Heer von der Iowa State University die Taxonomie erneut umgestaltet, in diesem Fall in einen dreidimensionalen Rahmen. Der kognitive Bereich wurde als Schnittpunkt des kognitiven Prozesses und der Wissensdimension definiert, die von konkret (faktisch, konzeptionell, prozedural) bis abstrakt (metakognitiv) reicht.

The 3-dimensional framework of Bloom’s taxonomy

Abbildung 6: Der 3-dimensionale Rahmen der Bloomschen Taxonomie (Teach Tought Staff, 2016)

 

Die Formulierung der Ziele als Überschneidungen zwischen einer kognitiven Prozessdimension und einer Wissensdimension unter Berücksichtigung des Lehrplans, des Kontexts und der Lernenden ist ein wichtiger erster Schritt bei der Verknüpfung der Inhaltsvermittlung (online oder Face to Face) mit den Lernaktivitäten im Rahmen der Flipped-Classroom-Methode.

Möchten Sie mehr über E-Learning mit der Blooms-Taxonomie erfahren? Sehen Sie sich dieses Video an: https://youtu.be/XJWFQI4TV5E
 

 

Fazit

Umgekehrtes Lernen als eine der vielen Formen des gemischten Lernens ermöglicht es Lehrern und Schülern, die tieferen Wissensdimensionen innerhalb des Klassenzimmers zu erforschen, da das Grundwissen, das ein Schüler benötigt, bereits in Erwartung der Präsenzsitzung in der Klasse erreicht ist. Der Unterricht und die Aktivitäten während der Unterrichtszeit umfassen ein breites Spektrum aktiver Lernformen und die Möglichkeit einer stärker personalisierten Interaktion zwischen Lehrer und Schülern einerseits und zwischen Schülern untereinander durch Peer-Instruktion andererseits.

Es handelt sich um eine Unterrichtsmethode, die TPACK mit der Fähigkeit kombiniert, Unterrichtsziele zu beschreiben und zu erreichen, die über den dreidimensionalen Rahmen der Bloomschen Taxonomie verteilt sind. 

Flipping the Classroom beinhaltet eine neue Denkweise sowohl über das Lehren als auch über das Lernen. Von den Schülern wird ein aktiveres und tiefergehendes Lernen in ihrem eigenen Tempo verlangt, von den Lehrkräften ein aktives und gemeinschaftliches Gestalten, Erleichtern und Leiten des Lernens unter Berücksichtigung der Möglichkeiten der Schüler als Gruppe und als individuelle Lernende.
 

FLIPPED CLASSROOM UND BLENDED LEARNING FÜR INGENIEURSWISSENSCHAFTEN IN DER HOCHSCHULBILDUNG

Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Anwendung der Methode in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen, insbesondere in Studiengängen der Kunststofftechnik.


Die Informationen auf dieser Website bieten ein theoretisches Basiswissen über die Flipped-Classroom-Methode, zusammen mit einem Schritt-für-Schritt-Plan, Designmodellen, Werkzeugen und praktischen Hilfsmitteln. Die spezifischen Herausforderungen bei der Umsetzung der Methode in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen auf Hochschulniveau werden angesprochen und Fallstudien vorgestellt und bewertet.


Die Anwendung der Flipped-Classroom-Methode in ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten ist noch nicht sehr gut erforscht. Nach Abschluss des Polyflip-Projekts werden wir die Forschungsergebnisse auf dieser Website veröffentlichen. In der Zwischenzeit können wir auf eine interessante Fallstudie verweisen über "Modifiziertes Blended Learning in der Ingenieurhochschulbildung während des COVID-19 Lockdowns“, von der Fakultät für Elektrotechnik, Automatik, Informatik und Biomedizinische Technik, AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polen, veröffentlicht in Educ. Sci. 2020 (https://doi.org/10.3390/educsci10100292 und https://www.mdpi.com/2227-7102/10/10/292)


Sie nutzten das untenstehende Schema, um ihre Kurse während des Covid-19 Lockdowns erfolgreich umzugestalten und in einem "flipped classroom" und "blended way" zu unterrichten.

A general framework of the modified blended learning approach for building automation courses with lectures, laboratory classes and other activities caried out in remote formula

Abbildung 7: Allgemeiner Rahmen des modifizierten Blended-Learning-Ansatzes für Lehrveranstaltungen für Gebäudetechniker mit Vorlesungen, Laborunterricht und anderen Aktivitäten, die in einer Remote-Formel durchgeführt werden (https://www.mdpi.com/2227-7102/10/10/292)

FRAGEN ZUR REFLEXION

  • Ist mir klar, was Flipped Classroom und Blended Learning ist?
  • Welche Vorkenntnisse erwarte ich von meinen Studierenden, bevor sie meinen Kurs beginnen?
  • Wie erwarte ich von meinen Studierenden, dass sie dieses Vorwissen erwerben und nachweisen?
  • Welchen Teil meines Kurses möchte ich im Hörsaal unterrichten?
  • Welche Ziele (Bloom 3D-Modell) möchte ich mit meinen Studierenden in den individuellen Online-Phasen erreichen?
  • Welcher Teil meines Kurses könnte von meinen Studierenden auch individuell und online gelernt werden?
  • Welche Ziele (Bloom 3D-Modell) möchte ich mit meinen Studierenden in den F2F-Sitzungen erreichen?
  • Was halte ich von der Idee, einen Teil meines Kurses in einen Flipped-Classroom-Kurs zu verwandeln?
  • Was sind meine Bedürfnisse und Bedenken?