Flipped Classroom im Mathematikunterricht? Eine qualitative Studie zu den Merkmalen und Potentialen des Konzeptes

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1. Forschungsfrage und zugrundeliegende Motivation
1.2. Methodisches Vorgehen

2. Theoretische Grundlagen des Flipped Classrooms
2.1. Begriffsklärung Flipped Classroom
2.2. Entwicklung des Flipped Classrooms
2.3. Das Flipped Classroom Modell
2.3.1. Die Selbstlernphase
2.3.2. Die Präsenzphase
2.4. Vorteile und Potentiale des Flipped Classrooms
2.5. Herausforderungen und Grenzen des Flipped Classrooms
2.6. Legitimation der Verwendung von Videos im Flipped Classroom
2.7. Ausgewählte Studien zur Wirksamkeit des Flipped Classrooms
2.8. Zwischenfazit und persönlicher Standpunkt

3. Mathematikdidaktisches Interesse am Flipped Classroom
3.1. KMK-Bildungsstandards und Kernlehrpläne
3.2. Problemorientiertes Lernen durch den Flipped Classroom
3.3. Kriterien für guten Mathematikunterricht und Standardsituationen nach Barzel et. al.

4. Unterrichten mit dem Flipped Classroom – Ein beispielhafter Stundenentwurf
4.1. Einordnung der Unterrichtsstunde
4.2. Verlaufsplan
4.3. Bedingungsanalyse und Diagnose der Lernausgangslage
4.4. Gegenstandsanalyse und Legitimation
4.5. Didaktische Begründung des Schwerpunktes
4.6. Begründung des methodischen Vorgehens
4.7. Fazit und Ausblick

5. Empirischer Teil – Eine qualitative Interviewstudie
5.1. Ziele der Studie
5.2. Forschungsansatz
5.3. Datenerhebung
5.3.1. Interviewpartner
5.3.2. Interviewverfahren
5.4. Datenauswertung
5.4.1. Transkription
5.4.2. Auswertungsmethode
5.5. Darstellung und Interpretation der Ergebnisse
5.6. Diskussion
5.7. Methodenkritik

6. Fazit und Ausblick

7. Literaturverzeichnis

8. Abbildungsverzeichnis

9. Tabellenverzeichnis

10. Anhang
10.1. Arbeitsblatt
10.2. Interviewleitfaden
10.2.1. Leitfaden I - der/ die Interviewte hat bereits mit dem FC gearbeitet
10.2.2. Leitfaden II - der/ die Interviewte hat noch nicht mit dem FC gearbeitet
10.3. Verwendete Transkriptionszeichen
10.4. Beispielhafter Ausschnitt einer Interviewtranskription
10.5. Beispielhafter Auszug einer qualitativen Inhaltsanalyse

1. Einleitung

Die deutsche Bildungslandschaft zeichnet sich besonders durch ihr mehrgliedriges Schulsystem aus. Das Ziel dieser „Vielgliedrigkeit“ galt ursprünglich der Homogenisierung von Lerngruppen, sodass weder schwache Schüler abgehängt, noch leistungsstarke Lerner im Unterricht unterfordert werden (Deutscher Bundestag, 2006, S. 5). Durch die zunehmende Aufmerksamkeit auf Inklusion und einer gleichzeitigen Etablierung eines zweitgliedrigen Schulsystems, verändert sich die Zusammensetzung der Lerngruppen allerdings zunehmend (vgl. Deutsches Institut für Internationale Pädagogische Forschung, 2018, S. 18). Das Angebot von Real- und Hauptschulen verringert sich schnell, sodass sich Schüler jeder Leistungsstufe auf Gymnasien und Gesamtschulen wiederfinden. Die Folge ist eine starke Leistungsheterogenität, die durch die unterschiedlichen Voraussetzungen, Veranlagungen und Fähigkeiten der Kinder ausgelöst wird. Besonders deutlich macht sich diese Diversität im Mathematikunterricht bemerkbar, wo jeder fünfte Schüler bereits in der Unterstufe den Anschluss verliert (vgl. Programme for International Student Assessment (PISA), 2016, S. 2). Neben der Forderung, dieser Heterogenität und den individuellen Anforderungen der Schüler gerecht zu werden, steigt der Anspruch an die Implementierung digitaler Hilfsmittel in den Schulalltag. Sowohl Pädagogen als auch Schüler fordern insbesondere in Mathematik eine stärkere mediale Nutzung, die der Bund 2017 mit dem Digitalpakt und sechs Milliarden Euro Fördergeldern umzusetzen versucht (vgl. Ministerium für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2020). Die Digitalisierung der Bildung und die wachsende Herausforderung, den unterschiedlichen Leistungsstufen der Schüler gerecht zu werden, stellen jedoch keine einfache Aufgabe dar. Die Disparität zwischen Anspruch und Umsetzung wird vor allem durch ein Ereignis deutlich, das nicht nur den Bildungssektor nachhaltig verändert. Anfang des Jahres 2020 kommt es zu einer Pandemie durch das so genannte Corona Virus, welches das deutsche Bildungssystem zum Erliegen bringt. In Folge der Virusausbreitung beschließt die Bundesregierung, Schulen und Bildungseinrichtungen vorerst zu schließen (vgl. Bundesregierung, 2020). Der Unterricht findet ab sofort im Online-Modus statt, der die Lehrkräfte zunächst vor eine große Herausforderung stellt: Meetings werden über Videokonferenzen abgehalten, bearbeitete Aufgaben werden auf Lernplattformen hochgeladen und das Lernen mit Videotutorials bestimmt den schulischen Alltag. Dieser radikalen Digitalisierung kann zwar nicht empirisch nachgewiesen werden, dass die Schüler infolge der Maßnahmen individueller beschult werden. Ein großer Vorteil der ungewöhnlichen Maßnahmen, der besonders dem Mathematikunterricht zugutekommt, wird aber deutlich. Durch den vermehrten Einsatz von Videos zur Beschulung der Kinder zu Hause, kann die verbleibende Präsenzzeit in der Schule für eine fundamentale Tätigkeit genutzt werden: dem gemeinsamen Diskutieren und Besprechen von Aufgaben und Themen, deren Grundstein bereits durch das Videolernen im Homeschooling gelegt wurde. Die Corona-Pandemie „zwingt“ die Schulen infolgedessen zu einem Konzept, das sich eigentlich seit Jahren unter folgendem Namen etabliert: dem so genannten Flipped-Classroom, auch „umgekehrtes Klassenzimmer“ genannt. Bei diesem Konzept bereiten sich Schüler autodidaktisch durch auf Video aufgezeichnete Tutorials auf ein Thema vor, das anschließend in der regulären Unterrichtsstunde besprochen und vertieft werden soll (vgl. Kück, 2014, S. 6). Für die mathematische Leistungsdiversität der Schüler bedeutet das die Chance auf eine individuellere Auseinandersetzung mit der Thematik. Was das Konzept des Flipped Classrooms jedoch im Detail ausmacht, wo seine Potentiale in Bezug auf den Mathematikunterricht liegen und wie sich eine Einbettung in den Unterricht gestalten lässt, ist im deutschsprachigen Raum noch nicht hinreichend bekannt. Fest steht allerdings, dass die akute Digitalisierung und Offenheit von Lehrkräften gegenüber medialen Hilfsmitteln genutzt werden sollte, um auf unkonventionelle, aber Potential versprechende Konzepte aufmerksam zu machen.

Eine formelle Anmerkung: Aus Gründen der besseren Lesbarkeit werden ab sofort ausschließlich maskuline Formen (Lehrer, Schüler,…) verwendet. Dabei sind stets die femininen Entsprechungen mitzudenken.

1.1. Forschungsfrage und zugrundeliegende Motivation

Die Einleitung lässt bereits vermuten, aus welchen Aspekten sich die Forschungsfrage zusammensetzt. Zunächst geht es darum, das Konzept des Flipped Classrooms detailliert darzustellen. Demzufolge stehen die wesentlichen Merkmale des Modells im Fokus des theoretischen Teils dieser Arbeit. Allerdings behandelt die Forschungsfrage nicht nur den Steckbrief des umgekehrten Klassenzimmers, vielmehr soll auf mögliche Potentiale der Methode aufmerksam gemacht werden. Auf Grund der persönlichen Ausbildung, meiner Vorliebe zum Fach und dem Interesse an einem digitalen Unterricht, bezieht sich der Inhalt dieser Arbeit im Wesentlichen auf das Fach Mathematik. Daher gilt es anhand der Fragestellung zu eruieren, wie ein theoretisches Konzept für einen Unterricht nach dem Vorbild des Flipped Classrooms aussehen könnte. Um eine objektive Auseinandersetzung zu gewährleisten, werden ebenfalls mögliche Nachteile und Herausforderungen des Konzeptes betrachtet. Diese bilden allerdings nicht den Kern der Ausarbeitung und finden sich demnach nicht in der Fragestellung wieder.

Während der Virus-bedingten Schulschließung habe ich ein großes Interesse für die Erstellung von Mathematik-Videos entwickelt. Folglich liegt der Arbeit eine hohe intrinsische Motivation zugrunde, die eigenen Videos gewinnbringend in den Unterricht einzubinden. Ich erachte es als besonders wichtig für das mathematische Verständnis, dass der Unterricht ausreichend Zeit zum Diskutieren, Erkunden und Ausprobieren bereithält. Würden die Videos, die den Schülern im Vorfeld eine Einarbeitung in das Thema ermöglichen, den Frontalunterricht ablösen können, bliebe für die oben angesprochenen Aspekte mehr Unterrichtszeit übrig. Die Vermutung liegt nahe, dass dadurch eine intensivere Auseinandersetzung mit den mathematischen Themen gelingen könnte. Nur durch das bloße Anschauen eines Videos wird dieses Ziel jedoch nicht erreicht werden können. Die Auseinandersetzung mit der Forschungsfrage muss folglich auch dem Zweck dienen, einen digitalisierenden Unterricht mit einem zielführenden Konzept zu verbinden. Der Einsatz von digitalen (Mathematik-)Werkzeugen liefert keinen Mehrwert, solange er nicht an eine bestimmte Perspektive geknüpft ist. Folglich gilt es die Tauglichkeit des umgekehrten Klassenzimmers mit Hilfe mathematikdidaktischer Theorien zu validieren. Damit die Auseinandersetzung mit der Forschungsfrage möglichst präzise erfolgen kann, wird der Untersuchungsbereich auf die Schulformen Gymnasium und Gesamtschulen eingegrenzt. Insgesamt resultiert aus diesen Überlegungen die Frage, welche Merkmale das Konzept des Flipped Classrooms ausmacht und welche Potentiale es für den Mathematikunterricht an Gymnasien und Gesamtschulen bereithält.

1.2. Methodisches Vorgehen

Da die Ausarbeitung in unterschiedliche Kapitel und Themenbereiche untergliedert ist, empfiehlt sich eine kurze Darstellung und Erläuterung der entsprechenden Abschnitte. Die Arbeit setzt sich aus sechs Kapiteln zusammen, die in vier thematische Blöcke eingeteilt sind. Das Kapitel Theoretische Grundlagen des Flipped Classrooms beinhaltet literaturgestützte Theorie zur Einführung in das Unterrichtskonzept und stellt den ersten thematischen Block dar. Neben einer Begriffsklärung und der Funktionsweise des Flipped Classrooms, liegt der Fokus besonders auf den Stärken und Schwächen des Konzeptes. Mit Hilfe zweier Studien wird im Unterkapitel Ausgewählte Studien zur Wirksamkeit ein vorläufiger Legitimationsansatz zum Flipped Classroom formuliert. Das Kapitel Mathematikdidaktisches Interesse am Flipped Classroom, welches dem zweiten Themenblock zuzuordnen ist, setzt sich mit den pädagogischen und didaktischen Hintergründen des geflippten Unterrichts auseinander. Dafür wird zunächst die Tauglichkeit des Modells unter Berücksichtigung der KMK-Bildungsstandards und des Lehrplans genauer betrachtet. Mit Hilfe der Kriterien eines guten Mathematikunterrichts und ausgewählten Standardsituationen, wird das Potential des Flipped Classrooms, bezogen auf den Mathematikunterricht, untersucht. Die bis dahin gesammelten Erkenntnisse bilden das Fundament für die Konzeptionierung einer eigenen Flipped Classroom-Stunde. Dieser Themenblock wird durch didaktische und methodische Begründungen sowie Bedingungs- und Gegenstandsanalysen ergänzt. Das Ziel lautet eine Musterstunde nach dem Vorbild des Flipped Classroom Konzeptes zu konzipieren und dem Leser einen möglichen Unterrichtsentwurf anschaulich darzustellen. Den letzten Themenblock bilden der empirische Teil und die qualitativen Interviews. Hier gilt es das Potential des Flipped Classrooms zu untersuchen, wobei die Aussagen von vier Lehrkräften mit den theoretischen Erkenntnissen des zweiten und dritten Kapitels verglichen werden. Die darauffolgende Diskussion und das abschließende Fazit konstatieren die wichtigsten Erkenntnisse in Bezug auf das Forschungsthema.

2. Theoretische Grundlagen des Flipped Classrooms

In diesem Kapitel werden zunächst die theoretischen Grundlagen für das Modell des Flipped Classrooms erklärt. Ziel ist es, den Lesern ein einheitliches Verständnis des Konzeptes zu liefern und eine Wissensbasis zu schaffen, auf deren Grundlage in Kapitel 4 ein eigenes Unterrichtskonzept entwickelt werden kann. Dafür wird zunächst eine Begriffsklärung vorgenommen, die erste Definitionsversuche des geflippten Klassenraums vornimmt. Eine anschließende Präsentation der chronologischen Entwicklung des Modells liefert die wichtigsten geschichtstheoretischen Fakten. Das dadurch gewonnene Verständnis über die Weiterentwicklung des umgekehrten Klassenzimmers, liefert die Grundlagen für das anschließende Unterkapitel. Hier wird in aller Ausführlichkeit auf das Konzept und die Unterteilung in Selbstlern- und Präsenzphase eingegangen, an deren Kriterien sich die spätere Unterrichtsgestaltung orientieren wird. Von besonderem Interesse sind die Vor- und Nachteile, beziehungsweise Stärken und Herausforderungen des Konzeptes. Diese gelten daher als Mittelpunkt der folgenden Abschnitte und dienen als Argumentationsgrundlage, um die Tauglichkeit des Modells einschätzen zu können. Warum ausgerechnet das Medium Video eine große Rolle im Flipped Classroom spielt, wird als zentrale Frage im anschließenden Unterkapitel behandelt. Zuletzt werden die Erkenntnisse des ersten Ausarbeitungsteils durch die Ergebnisse von wissenschaftlichen Studien belegt oder falsifiziert sowie durch eine subjektive Einschätzung zusammengefasst.

2.1. Begriffsklärung Flipped Classroom

Das Flipped Classroom Konzept mag zunächst auf Grund seiner unterschiedlichen Ursprungsformen (siehe Kapitel 2.2) kompliziert erscheinen, die Grundidee lässt sich allerdings mit wenigen Worten erklären. Jonathan Bergmann und Aaron Sams, Mitbegründer des modernen Flipped Classrooms, fassen die Bedeutung ihres Modells wie folgt zusammen:

„that which is traditionally done in class is now done at home, and that which is traditionally done as homework is now completed in class“ (Bergmann & Sams, 2012, S. 13).

Die Einfachheit dieses Konzeptes spiegelt sich auch in der deutschen Übersetzung des Begriffes wider. Als „umgekehrter Unterricht“ wird jenes Modell bezeichnet, das die Aktivitäten des Lernens und Lehrens vertauscht. So erfolgt die Wissensvermittlung nicht mehr in Form eines Frontalunterrichtes in der Schule, sondern geschieht in einer ausgelagerten Vorbereitungsphase. Während dieser Phase wird in den meisten Fällen eine auf Video aufgezeichnete Einführung in das Thema oder die Erklärung eines Sachverhaltes von den Schülern erarbeitet (vgl. Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 13). Das Konzept legt sich jedoch nicht auf die Nutzung von Videos fest, sondern erlaubt viele weitere Vermittlungsmöglichkeiten, wie zum Beispiel Podcasts oder schriftliche Unterlagen (vgl. Ebel, 2018, S. 19). Eine Einbindung digitaler Medien ist allenfalls als Empfehlung, nicht aber als Notwendigkeit zu verstehen. Die autodidaktische Auseinandersetzung mit den Videos gilt es von den Schülern in Form der Hausaufgaben zu erledigen und bildet die Voraussetzung für eine erfolgreiche Mitarbeit in der Präsenzphase. Im traditionellen Unterricht wird die Anwesenheitsphase frontal und lehrerzentriert durchgeführt und zeichnet sich nicht zuletzt durch einen hohen Redeanteil der Lehrkraft aus (vgl. Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 13). Im Flipped Classroom hingegen agiert der Lehrer als Begleiter und Unterstützer, sodass die Präsenzphase von den Schülern für die „Vertiefung, Übung, Anwendung oder Reflexion des Gelernten genutzt werden [kann]“ (Ebel, 2018). Die grundlegende Idee des umgekehrten Unterrichts liegt folglich in der effizienteren Gestaltung der Unterrichtszeit, die im besonderen Maße durch eine fruchtbare Zusammenarbeit zwischen Lehrer und Schülern gekennzeichnet ist. Der Facettenreichtum sowie die Phasierung des Flipped Classrooms wird in den folgenden Kapiteln näher beleuchtet. Dieses Kapitel dient lediglich dazu, den Lesern ein einheitliches Grundverständnis der Begrifflichkeit zu vermitteln.

2.2. Entwicklung des Flipped Classrooms

Zwei der bekanntesten Protagonisten des Flipped Classrooms sind die Amerikaner Jonathan Bergmann und Aaron Sams. Ausschlaggebend war die Idee, dass erkrankte Schüler mit Hilfe von Videoaufzeichnungen den Unterrichtsstoff nachholen können. Doch der Grundstein für den umgekehrten Unterricht wird bereits vor der Jahrtausendwende gelegt. J. Wesley Baker, Professor an einer privaten Universität in Ohio, nutzt schon 1995 die Methode des Flipped Classrooms für seine Studenten (vgl. Baker, 2016, S. 15). Während seiner Vorlesungen bemerkt er, dass die Anwesenden die Informationen seiner Power Point Präsentation abschreiben, ohne sich während des Schreibens wirklich mit dem Inhalt auseinanderzusetzen. Die Anwesenheitszeit wird für sinnloses Kopieren der sich auf den Folien befindenden Informationen verschwendet (vgl. ebd., S. 16). Infolge aufkommender technologischer Möglichkeiten beschließt Baker die Präsentationen noch vor der Vorlesung auf einer Online-Plattform zu Verfügung zu stellen. Die Studenten haben dadurch die Möglichkeit, sich im Vorfeld mit den Inhalten auseinanderzusetzen (vgl. ebd., S. 17). Baker erhofft sich dadurch eine effektivere Nutzung der Anwesenheitszeit, in der über die Inhalte diskutiert oder der Dozent für Nachfragen konsultiert werden kann (vgl. ebd., S.17). Baker evaluiert im Verlauf der folgenden Semester die Umsetzung und Funktionalität seines Konzeptes und verzeichnet positive Ergebnisse. Aufgrund dieser Resultate beschließt er sein Konzept auf Bildungskonferenzen vorzustellen und dessen Bekanntheitsgrad zu steigern (vgl. Baker, 2016, S. 18). Zeitgleich und unabhängig von Baker entwickeln Maureen Lage, Glenn Platt und Michael Treglia den so genannten „inverted classroom“. Die Dozenten stellen ähnliche Probleme wie Prof. Baker fest und sehen in der Bereitstellung ihrer Power Point Folien eine mögliche Lösung, der unproduktiven Anwesenheitszeit der Studenten entgegenzuwirken (vgl. Lage, Platt, & Treglia, 2000, S. 32). Fortan nutzen die Professoren die Präsenszeit nicht nur, um mögliche Fragen zu klären, sondern auch um sinnvolle Experimente oder Diskussionen durchführen zu können (vgl. ebd., S. 33).

Bergmann und Sams verfolgen 2006 eine zu Baker und den drei Professoren nahezu identische Strategie. Ein fundamentaler Zusatz zum konventionellen Flipped Classroom soll jedoch ergänzt werden. Dieser liegt in der Nutzung eines neueren Mediums.

What if we prerecorded all of our lectures, students viewed the video as “homework”, and then we used the entire class period to help students with the concepts they don’t understand?“ (Bergmann & Sams, 2012, S. 5)

Die beiden Lehrer sehen in dem aufkommenden Trend von Videos eine Möglichkeit, das Bildungssystem zu revolutionieren. Sie stellen folglich keine Aufzeichnungen oder Präsentationen bereit, sondern teilen ihre Unterrichtsinhalte in Videoform. Ihr erster Versuch das Flipped Classroom Konzept anzuwenden, findet im Fach Chemie statt. Für den Nachmittag erhalten die Schüler die Anweisung, sich ein ausgewähltes Video zur Vorbereitung anzuschauen. Am nächsten Tag wird das angeeignete Wissen in Form von Experimenten angewendet und umgesetzt. Bergmann und Sams beobachten, dass die Schüler nicht nur deutlich effizienter arbeiten, auch die Klausurergebnisse zum Ende des Halbjahres fallen deutlich besser aus (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 5). Die beiden Lehrer beschließen ihr Modell zu veröffentlichen und halten etliche Konferenzen, die zu einer rasanten Verbreitung des umgekehrten Unterrichts beitragen. Das Konzept des Flipped Classrooms erfreut sich infolgedessen einer wachsenden Beliebtheit und verlässt die amerikanischen Grenzen in Richtung Deutschland, Österreich und der Schweiz. Im Pilotprojekt „Flip your class!“, das in Zusammenarbeit mit der Bertelsmann Stiftung und der Pädagogischen Hochschule Heidelberg im Jahr 2018 durchgeführt wird, untersucht der Mathematikprofessor Christian Spannagel die Vor- und Nachteile des Konzeptes (vgl. Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 15). Mit seiner Veröffentlichung, „Flipped Classroom – Zeit für deinen Unterricht“, ebnet er mit seinen Kollegen den Weg für die Eingliederung des umgekehrten Unterrichtes ins deutsche Klassenzimmer.

2.3. Das Flipped Classroom Modell

Die vorangegangenen Kapitel schaffen eine grobe Vorstellung davon, wie der Flipped Classroom in der Praxis funktioniert. Das Konzept gestaltet sich aber deutlich komplexer und lässt vielfältigere Möglichkeiten zu, als ein Videotutorial zur Hausaufgabe aufzugeben. Deshalb liegt der Fokus dieses Abschnitts auf den Teilbereichen des Modells und den einzelnen Funktionsweisen, sodass dem Leser eine selbstständige Durchführung im Anschluss möglich ist.

Im traditionellen Unterricht beginnt die Stunde mit einer kurzen Einleitung in Form eines Rückblicks, oder es werden gleich die Hausaufgaben besprochen (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 15). Das gemeinsame Kontrollieren der Hausaufgaben nimmt bereits ein Drittel der Unterrichtszeit in Anspruch. Für die anschließende Phase, in der neue Lerninhalte eingeführt werden, sind bei einem neunzigminütigen Unterricht weitere 30-40 Minuten geplant (vgl. ebd., S. 15). In dieser Phase, der Frontalphase, monologisiert der Lehrer über ein neues Thema, das von den Schülern in Form einer Abschrift des Tafelbildes festgehalten wird. Das letzte Drittel der Unterrichtszeit wird für die Anwendung und Vertiefung des zuvor Gelernten genutzt (vgl. ebd., S. 15). Das Angebot der Lehrerkraft, als Unterstützer und Helfer zu agieren, kann folglich von den Lernenden nur für einen sehr geringen Teil der Stunde genutzt werden. Das Flipped Classroom Konzept lagert die Vermittlungsphase, also den Monolog der Lehrkraft, in Form einer so genannten Selbstlernphase aus. Folglich kann die Präsenzphase in der Schule dafür genutzt werden, wofür gemeinsame Präsenz notwendig ist: „Für die Zusammenarbeit und die gegenseitige Hilfe und Unterstützung“, die besonders von der Lehrkraft als „Coach“ intensiviert wird (Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 15). Das Konzept des Flipped Classrooms zeichnet sich also durch eine Zweiteilung, bestehend aus einer Tätigkeit zu Hause und einer in der Schule aus. Die beiden Teilbereiche werden nun ausführlich erläutert.

2.3.1. Die Selbstlernphase

Die Selbstlernphase, die nach Handtke (2012) auch als asynchrone Online-Phase bezeichnet wird, hat die Aufgabe der Inhaltserschließung (vgl. Handke & Schäfer, 2012). In Form von Videos oder anderen online abrufbaren Formaten, können sich die Schüler zeit- und ortsunabhängig Theorieinhalte aneignen. Das primäre Ziel der Selbstlernphase ist die Wissensaneignung, um in der Präsenzphase aktiv mitarbeiten zu können (vgl. ebd., S.95). Dieses Ziel wird in den meisten Fällen über die Vermittlung der Inhalte durch Lernvideos umgesetzt. In der Theorie existieren aber noch etliche Alternativen zum Video, wie das detaillierte Skript oder der Blog (vgl. Kück, 2014, S. 12 ff.). Welche Variante letztendlich gewählt wird, hängt sowohl von der Zielgruppe, den zu vermittelnden Inhalten, als auch der Medienkompetenz der Lehrer und Schüler ab. Für die Vermittlung von Inhalten per Video eignet sich der Screencast. Dabei wird der Bildschirm eines Computers oder Tablets aufgezeichnet, während die Lehrkraft zeitgleich einen Sachverhalt per Mikrofoneinsprache erklärt. Unterstützt wird die Erklärung durch Skizzen, Animationen oder Grafiken, die auf dem Tablet und somit auf der Bildschirmaufzeichnung zu sehen sind (vgl. ebd., S.13). Heutzutage gibt es eine Vielzahl von kostenlosen Angeboten, mit denen sich eigene Video- oder Screencastprojekte realisieren lassen. Camtasia oder Screencast-o-matic sind nur zwei der bekannten Tools, auf die in der Literatur verwiesen wird (vgl. Thomson, Bridgstock, & Willems, 2014, S. 70). Viele Programme bieten zudem den Zusatz, eine parallel geschaltete Videoaufnahme der Lehrkraft durch die Frontkamera des Tablets oder Laptops in den Screencast zu implementieren. So kann die Lehrkraft ihre Erklärungen mit Gestik und Mimik unterstreichen und die Videos für die Schüler nahbarer machen (vgl. ebd., S. 70). Auf Grund der Vielzahl von Videoangeboten im Internet muss nicht zu jedem Sachverhalt ein neues Video erstellt werden. Viele Lehrkräfte bedienen sich der in Foren oder auf Websites zu Verfügung gestellten Angebote. Es empfiehlt sich auf vorhandene Videos zurückzugreifen, wenn die Qualität selbsterstellter Tutorials auf Grund mangelnder Gestaltungs- und Medienkompetenzen nicht hoch genug ausfällt. Andernfalls bestätigt man lediglich die Kritik, dass Videotutorials nur „dem Selbstzweck“ dienen und didaktisch keinen Mehrwert im Vergleich zum Frontalunterricht bieten (Sailer & Figas, 2018, S. 320). Für weiterführende Informationen zu Videotutorials und entsprechenden Beispielen empfiehlt sich die Website www.sofatutor.de.

Im Gegensatz zur Videovermittlung basieren das Skript und der Blog auf schriftlichen Zusammenstellungen, die Hinweise zum Vorgehen, wichtige Informationen oder Definitionen liefern. Videos wirken allerdings auf Grund ihrer visuellen Aufmachung ansprechender auf die Schüler und haben einen höheren Lebensweltbezug, als Skripte oder Blogs, weshalb sie häufiger genutzt werden (vgl. Sailer & Figas, 2018, S. 320).

Auch wenn sich die Flipped Classroom Methode und die damit einhergehende, videogestützte Selbstlernphase wachsender Beliebtheit erfreut, kann diese Art der Vermittlung von Lerninhalten nicht als allgemeingültige Methode verstanden werden. Der unterrichtliche Kontext spielt eine entscheidende Rolle bei der Beantwortung der Frage, ob das ausgelagerte Videolernen sinnvoll ist. Christian Spannagel erklärt, dass das videogestützte Selbstlernen didaktisch völlig unpassend sein kann, wenn „am Anfang des Lernprozesses keine Erklärung stehen sollte, sondern eine gemeinsame, selbstentdeckende Erarbeitung durch Schülerinnen und Schüler“ (Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 15). Grundsätzlich bietet die videogestützte Selbstlernphase jedoch eine gute Möglichkeit, Sachverhalte zu erklären und vorzuführen.

Damit die Schüler Vorteile aus dem Flipped Classroom ziehen können, ist aber nicht nur eine didaktisch sinnvolle Aufbereitung der Lerninhalte nötig. Die Schüler müssen ebenso über die notwendigen Kompetenzen verfügen, Videoinhalte angemessen auffassen und wichtige Informationen filtern zu können. Schauen sie sich ein Lernvideo in der Art an, wie sie sich dem Fernsehschauen hingeben, werden die Inhalte nicht gewinnbringend genug erfasst. Viel wichtiger ist das regelmäßige Pausieren des Videos und eine Strategie, wie die wichtigsten Informationen notiert werden können (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 80). Kück empfiehlt in diesem Zusammenhang das Führen eines Schülerportfolios beziehungsweise Lerntagebuchs. Darin sollen die Kinder Fragen zu den Videos, Fortschritte der Lernwege und –strategien festhalten (vgl. Kück, 2014, S. 17). Ein solches Portfolio dokumentiert nicht nur den Lernzuwachs, sondern eignet sich ebenfalls als Aufhänger für die Präsenzphase. Dieser Aspekt wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit erneut aufgegriffen. Bergmann und Sams wählen zwar nicht die Bezeichnung „Lerntagebuch“, doch fordern sie ihre Schüler ebenfalls dazu auf, Fragen zu den entsprechenden Videos zu stellen (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 80). Die beiden Lehrer geben den Schülern sogar vor, pro Video mindestens eine Frage formulieren zu müssen. Dadurch soll nicht nur die konstante Aufmerksamkeit der Schüler während des Videoschauens gewährleistet, sondern das „sit and get“ verhindert werden (vgl. ebd., S. 81). Damit ist eine Form der Schülerbeteiligung gemeint, die durch Teilnahmslosigkeit und Inaktivität gekennzeichnet ist. In Folge dieser Aufgabe, mindestens eine Frage zu jedem Video zu notieren, ist jedes Kind in der Lage einen Beitrag in der anstehenden Präsenzphase zu leisten. Zur besseren Veranschaulichung der theoretischen Aspekte aus der Online Phase wird auf Kapitel 4.6 verwiesen. Hier wird eine Unterrichtseinheit nach dem Vorbild des Flipped Classrooms geplant.

2.3.2. Die Präsenzphase

In dieser Phase gilt es das Gelernte zu vertiefen und im Vorfeld notierte Fragen zu klären. Der entscheidende Unterschied zum traditionellen Frontalunterricht liegt darin, dass die Schüler durch die Videos bereits mit der Theorie vertraut sind. Die Anwesenheitszeit kann folglich mit dem angeleiteten oder selbstständigen Vertiefen und Üben des Lerninhaltes genutzt werden (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 15). Dabei kommt der Lehrkraft eine wesentliche Rolle zuteil. Im Flipped Classroom übernimmt sie die Aufgabe eines „Lernbegleiters“, der sich um die „individuelle Förderung“ und „persönliche Rückmeldungen“ der Schüler kümmert (Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 13). Dennoch stellt sich die Frage, wie genau die Präsenzphase auszusehen hat, damit die angenommenen Vorzüge des Flipped Classrooms optimal genutzt werden können. Denn diese liegen– anders als oft vermutet – nicht in der digitalen Auslagerung des Theorieteils, sondern in der Unterrichtszeit und der damit einhergehenden aktiven Auseinandersetzung mit den Lerninhalten (vgl. Abila & Schallert, 2018, S. 15).

Bergmann und Sams sehen darüber hinaus das Kernelement des Flipped Classrooms in der Eröffnung des Unterrichts. Damit die Online-Phase maximalen Lernzuwachs liefern kann, müssen alle Probleme und Unklarheiten des Videos beseitigt werden (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 80). Deshalb plädieren die Autoren dafür, den Unterricht mit der Besprechung der notierten Fragen zu eröffnen. Wie im vorangegangenen Kapitel bereits erklärt, wird jedes Kind dazu angehalten, eine Frage zu formulieren. Für die Beantwortung und Diskussion der Fragen sollen jedoch nicht mehr als zehn Minuten eingeräumt werden (vgl. ebd.). Wie der Unterricht anschließend fortgesetzt werden soll, ist stark von unterschiedlichen Parametern abhängig. Sollen die Aufgaben eher geschlossen oder offen formuliert werden; in welcher Sozialform soll die Bearbeitung der Aufgaben stattfinden; welches Material gilt es zu bearbeiten; welche Kompetenzen sollen gefördert werden und was ist überhaupt das anvisierte Lernziel (vgl. Kück, 2014, S. 23 ff.). Je nachdem, wie die Antworten auf diese Fragen ausfallen, empfiehlt Kück unterschiedliche Szenarien. Beispielsweise kann die Bearbeitung von Arbeitsblättern sinnvoll sein, sofern diese die Inhalte der Screencasts aufgreifen und vertiefen (vgl. ebd., S. 59). Die Sozialform lässt sich bei der Bearbeitung der Blätter variieren und die Schwierigkeitsgrade durch unterschiedliche Aufgabentypen differenzieren. Für jede Schwierigkeitsstufe können beispielsweise unterschiedliche Aufgabenblätter in Form einer Stationsarbeit angeboten werden. Als optimale Unterstützung eignen sich weitere Screencastvideos, die einen möglichen Lösungsweg darstellen und von den Schülern während des Unterrichts abgerufen werden können. Durch das optionale Angebot der Videos können Tipps eingeholt oder das Ergebnis besser nachvollzogen werden (vgl. Stoll, 2018, S. 188 ff.). Deutlich aufwendiger in der Vorbereitung, aber wesentlich effizienter im Ergebnis, ist die Nutzung von Skripten in der Präsenzphase. Sebastian Stoll, Mathematiklehrer an einer Gesamtschule, teilt zu Beginn jedes neuen Themas ein Portfolio an Blättern aus, „das alle videobegleitenden Handouts, sämtliche Übungsaufgaben inklusive aller Lösungen, wie auch die Laufzettel zu den jeweiligen Prüfungsaufgaben beinhaltet“ (Stoll, 2018, S. 184). Das Skript kann wie ein Wochenplan bearbeitet werden und erlaubt somit leistungsstärkeren Schülern das Vorarbeiten. Dieser Aspekt wird von Bergmann und Sams als wesentlicher Vorteil des Flipped Classrooms bewertet. Schließlich lernen die Schüler ihre Zeit dadurch selbstständig zu managen (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 83). Aber auch leistungsschwache Schüler profitieren von der Arbeit mit Skripten. Kück erklärt, dass die Zusammensetzung aus Informationen, Hinweisen, Aufgaben und Screencasts eine ideale Struktur vorgibt, an der sich die Schüler orientieren können (vgl. Kück, 2014, S. 61). Für weiterführende Fragen steht die Lehrkraft als Unterstützer bereit, agiert jedoch primär als Organisator, der auf mögliche Hilfsmittel aufmerksam macht. Skripte fördern vor allem das selbstständige Lernen der Schüler, können aber gerade in Mathematik schnell ihren Reiz verlieren. Schließlich arbeiten sich die Kinder von einer Aufgabe zur nächsten, ohne einen tieferen Sinn hinter den Übungen erkennen zu können. Anders verhält es sich mit Skripten, die mit einer Projektarbeit verknüpft sind. Projektskripte stellen die aufwendigste Form der Vorbereitung beim Flipped Classroom dar, gelten aber auch als maximal herausfordernd und aktivierend (vgl. ebd., S. 65). Das Skript beinhaltet die nötigsten Informationen des zu bearbeitenden Projektes und verweist auf Zusatzmaterial in Form von Screencasts, weiterführenden Links oder Büchern (vgl. Kück, 2014, S. 65). Das Ziel ist es, die Projektaufgabe zu lösen und die zu Beginn formulierten Kompetenzen zu erlangen. Das Projekt muss jedoch nicht zwingend die Erarbeitung einer ganzen Thematik leisten. Ebenso kann es als Transferaufgabe zum Ende einer Unterrichtsreihe eingesetzt werden. Gerade in Mathematik eignen sich Projektarbeiten besonders, da der Bezug von mathematischen Theorien zur Lebenswelt der Schüler hergestellt werden kann. Eine weitere Möglichkeit, die jedoch sehr von der Schülergruppe, ihren mathematischen und medientechnischen Fähigkeiten sowie ihrem Interesse abhängt, liegt im Erstellen eigener Schüler-Screencasts. Kück beschreibt diese Arbeitsform als „nachhaltige“ Methode, die eine intensive und detaillierte Auseinandersetzung mit dem Sachverhalt gewährleistet (Kück, 2014, S. 75). Dadurch lernen die Schüler nicht nur das Erlernte in Wort und Schrift umzuwandeln, sondern können in Form der Expertengruppen vom Wissen der Mitschüler profitieren. So kann jede Expertengruppe ein Themenschwerpunkt vorbereiten, „screencasten“ und anschließend gemäß der Logik der Methode „Expertengruppe“ das Wissen austauschen (vgl. Abila & Schallert, 2018, S. 17). Die in diesem Kapitel präsentierten Methoden stellen nur eine kleine Auswahl an Möglichkeiten dar, wie die Präsenzphase gestaltet werden kann. Wie auch für den traditionellen Unterricht kaum Grenzen kreativer Unterrichtsgestaltung existieren, kann das Flipped Classroom Konzept beliebig variiert werden.

2.4. Vorteile und Potentiale des Flipped Classrooms

Diese Arbeit behandelt die Fragestellung, was mögliche Potentiale des Flipped Classroom Konzeptes darstellen. Daher werden in diesem Kapitel Vorteile des Modells vorgestellt, die sich zunächst auf den umgekehrten Klassenraum im Allgemeinen beziehen. In einem späteren Kapitel wird die Wirksamkeit des Flipped Classrooms, bezogen auf den Mathematikunterricht, genauer untersucht.

Das oberste Ziel in der Unterrichtsgestaltung ist die Effizienzsteigerung des Lernens und Lehrens, gemessen am Verständnis der Schüler. Schon Baker bemerkt die gedankliche Abwesenheit seiner Studenten während der Vorlesung (siehe Kapitel 2.2). Um die Schüler fortan mehr zu fordern, besonders aber zur Mitarbeit motivieren zu können, etabliert er ein Konzept, das als Vorläufer des Flipped Classrooms gilt. Bergmann und Sams greifen die Idee auf, um die Vorteile des Modells zu nutzen und dadurch die Lerneffizienz zu steigern. Das größte Potential sehen die beiden Lehrer in der Motivationssteigerung durch Lernmittel, die „die Sprache der Schüler sprechen“ (Bergmann & Sams, 2012, S. 20). Die Kinder wachsen in der heutigen Zeit mit digitalen Medien auf, seien es Tablets, PCs oder Smartphones. Für Bergmann und Sams ist es daher unverständlich, wie Schulen sich vehement gegen die Technik wehren, statt sie sich zunutze zu machen (vgl. ebd., S.20). Die Schüler kennen die Vorzüge von Smartphones und Tablets, sind fit im Umgang mit diesen Geräten und können somit im besonderen Maß von der Arbeit mit ihnen profitieren (vgl. Schmidt, 2018, S. 177). Der Flipped Classroom verspricht dadurch nicht nur eine Motivationssteigerung der Kinder, sondern garantiert zudem einen höheren Spaßfaktor - sowohl im Unterricht, als auch in der Vorbereitung (vgl. ebd., S.177). Diese These wird durch die Tatsache, dass das Konzept eine ausgeprägte Methodenvielfalt bietet, untermauert (vgl. Ebel, 2018, S. 26). Das Projektskript oder die selbstständige Erstellung von Screencasts sind bloß zwei der anregenden didaktischen Hilfsmittel (siehe Kapitel 2.3.2).

Das Flipped Classroom Modell zeichnet sich zudem vor allem durch die veränderte Lehrerrolle aus. „Der Lehrer kann als Coach die lernenden Schüler unterstützen, anstatt bloß Wissen zu vermitteln“ (Kück, 2014, S. 5). Dieser Aspekt hat gleich mehrere positive Folgen. Zum einen ist durch die Zeitersparnis, die durch die Auslagerung des Theorieteils auf die Hausarbeit zustande kommt, eine intensivere Auseinandersetzung mit den einzelnen Schülern möglich (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 25). Bergmann und Sams sprechen von einer Steigerung der Schüler-Lehrer-Interaktion, die dazu führt, dass die Lehrkräfte die Lernenden und ihre Stärken und Schwächen besser einschätzen können (vgl. ebd., S.25). Zum anderen ist durch die verbesserte Schüler-Lehrer-Interaktion eine gezieltere Differenzierung durch die Lehrkraft möglich, die auf die Kinder individuell zugeschnittene Aufgaben stellen kann (vgl. Werner, Ebel, Spannagel, & Bayer, 2018, S. 14). Es lassen sich aber noch weitere positive Effekte auf die Differenzierungsfähigkeit des Modells erkennen. Durch das Videoteaching ist es den Schülern möglich, in ihrem präferierten Tempo zu lernen. Bergmann und Sams stellen fest, dass die Geschwindigkeit im traditionellen Unterricht von den leistungsstarken Schülern vorgegeben wird (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 23). Durch die Möglichkeit, das Video nach Belieben anzuhalten, wird nun jedoch kein Schüler mehr abgehängt. Treten Missverständnisse auf, so kann das entsprechende Video erneut angeschaut oder der Lehrer in der Präsenzphase konsultiert werden (vgl. ebd., S. 24). Außerdem betont Ebel, dass der Wegfall des informationsüberladenden Frontalunterrichts große Auswirkung auf das Lernverhalten der leistungsschwachen Schüler hat (vgl. Ebel, 2018, S. 19). Wie Baker in seinen Vorlesungen feststellt, bietet die Informationsvermittlung im Frontalunterricht wenig Zeit für Reflektion und Einordnung des neu erworbenen Wissens. Auch hier schafft die Möglichkeit, das Tempo des Lernens frei zu wählen, Abhilfe. Der Flipped Classroom leistet allerdings nicht nur mehr Differenzierungsarbeit in Bezug auf die leistungsschwachen Schüler, sondern ermöglicht besonders die individuelle Förderung der leistungsstarken Kinder (vgl. Schmidt, 2018, S. 178). Auch dieser Vorteil kann durch die Möglichkeit, das Lerntempo individuell anzupassen, erklärt werden. Kinder, die in der Bearbeitung von Themen schneller vorankommen, beschäftigen sich mit Zusatzangeboten in Form von Screencasts und -projekten, anstatt – wie im normalen Unterricht – im regulären Tempo „mitlaufen“ zu müssen. Egal ob leistungsstark oder -schwach: Alle Kinder haben zu jeder Zeit eine transparente Darstellung der zu erfüllenden Kompetenzanforderungen und -erwartungen. Diese Eigenschaft, die sich besonders durch die detaillierten Skripte nach Kück ergibt, garantiert eine höhere Chancengleichheit und Eigenverantwortung (vgl. Kück, 2014, S. 15). Die Kinder können die Skripte wie einen „Leitfaden“ abarbeiten und ihren Lernzuwachs anhand der vorgegebenen Ziele überprüfen. Im Skript liegt hier ein starkes Potential. Doch auch ohne „Leitfaden“ bieten die zu Verfügung gestellten Videos eine hohe Transparenz der Lernanforderungen. Schließlich können diese zu jeder Zeit erneut abgerufen werden, sodass keine „wichtige Information“ verpasst werden kann. Auch wenn vielen dieser Aspekt nicht unbedingt präsent ist, wirkt sich die hohe Transparenz positiv auf das Elternverhalten aus. Bergmann und Sams beobachten, dass Eltern deutlich weniger kritisieren oder nachfragen, wie der Unterricht denn überhaupt abläuft (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 32). Schließlich können sie nun selbst durch die Videos an der Wissensvermittlung partizipieren. Es stellt sich heraus, dass viele Eltern, gerade die der jüngeren Schüler, nun wieder gemeinsam mit ihren Kindern Hausaufgaben erledigen (vgl. ebd., S.30). Das liegt besonders an der Zugänglichkeit der Informationen, die an jedem Ort und zu jeder Zeit abrufbar sind.

Alle diese Vorteile deuten auf ein weiteres, sehr wichtiges Potential des Flipped Classrooms hin. Durch das Konzept entwickeln die Schüler ein hohes Maß an Selbstständigkeit und Verantwortungsbewusstsein (vgl. Schmidt, 2018, S. 178). Die Kinder wissen, dass die Videos obligatorisch für eine erfolgreiche Mitarbeit sind. Werden diese zu Hause nicht angeschaut, können die Schüler nicht erfolgreich am Unterricht teilnehmen. Setzen sie sich allerdings gewissenhaft mit den Tutorials auseinander, ist die Basis für ein thematisches Verständnis geschaffen. Zuletzt gilt es den Vorteil einer verbesserten Schüler-Schüler-Kommunikation anzusprechen. Durch die vorgelagerte Online-Phase bietet der Unterricht deutlich mehr Zeit, „über Lerninhalte [zu] diskutieren [und] Dinge [zu] hinterfragen“ (von Amsberg, 2018, S. 137). Bergmann und Sams beobachten während des Unterrichtes spontane Zusammentreffen kollaborativer Gruppen, in denen sich Schüler gegenseitig Sachverhalte erklären (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 27). Als „truly magical“ beschreiben sie die Interaktion, die zu einem besseren Verständnis der Lerninhalte führt (vgl. ebd.). Neben Vorteilen und Potentialen, bringt das Konzept aber auch Herausforderungen und Nachteile mit sich. Diese werden im folgenden Kapitel beleuchtet.

2.5. Herausforderungen und Grenzen des Flipped Classrooms

So, wie die meisten Innovationen zunächst von Skeptikern angezweifelt werden, musste sich auch das Konzept des Flipped Classrooms anfangs starker Kritik aussetzen. Viele Argumente der kritischen Anmerkungen können inzwischen allerdings durch die Ergebnisse empirischer Studien entkräftet werden. Deshalb lohnt es sich den Fokus in diesem Kapitel vor allem auf die Herausforderungen zu richten, die nach wie vor bei der Etablierung des Konzeptes im Unterricht auftreten können.

Das wohl schwerwiegendste und häufigste Problem ist eine unzureichende technologische und telekommunikative Infrastruktur (vgl. Bergmann & Sams, 2014, S. 16). Bei Bergmann und Sams‘ Erstversuchen den Flipped Classroom im Jahr 2007 umzusetzen, klagen 25% der Schüler über eine fehlende oder schlechte Internetverbindung (vgl. ebd., S. 16). Die Lehrerin Mareike Gloeckner stellt fest, dass das Problem bis heute nicht gänzlich beseitigt werden kann: „Einige meiner Schülerinnen und Schüler haben nur einen unzureichenden Internetzugang zu Hause“ (Gloeckner, 2018, S. 127; Jahn, Tress, Attenberger, & Chmel, 2018). Diesem Defizit könnte mit einem in der Schule verfügbaren WLAN entgegengewirkt werden, doch auch das gehört bei vielen Schulen nicht zum Inventar (vgl. ebd., S.127). Von Amsberg fügt hinzu, dass nicht nur der fehlende Internetzugang, sondern auch nicht vorhandene Devices auf Schülerseite die Umsetzung des Konzeptes scheitern lassen können (vgl. von Amsberg, 2018, S. 138). Längst nicht alle Kinder verfügen über einen Laptop, ein Smartphone oder ein Tablet (vgl. ebd., S.138). Wenn es an diesen essenziellen Voraussetzungen mangelt, sind die Chancen einer erfolgreichen Umsetzung gering. Würde das Modell dennoch angewendet werden, wären Kinder mit einem schwachen sozioökonomischen Hintergrund abermals benachteiligt.

Zusätzlich zur Kritik einer unzureichenden technologischen Infrastruktur wird dem Konzept die fehlende pädagogische Legitimation vorgeworfen. Die Bereitstellung von Videos und einer damit einhergehenden Lernmonokultur, verspricht zunächst kein pädagogisches Potential (vgl. Bergmann & Sams, 2014, S. 16 ff.) Einige Schüler können mit diesem didaktischen Ansatz abgeholt werden, gerade unselbstständige Lerner werden dadurch aber abgehängt (vgl. Schmidt, 2018, S. 176). Besonders infolge einer zunehmenden Inklusion von Kindern mit Förderbedarf, erschafft das Konzept weitere Herausforderungen, die es zu lösen gilt (vgl. von Amsberg, 2018, S. 138). Es stellt sich bei diesem Kritikpunkt allerdings die Frage, ob der durchschnittliche Regelunterricht eine bessere Pädagogik zu leisten vermag, oder ob hier ebenfalls einige Schüler abgehängt werden. Der Flipped Classroom muss zielgruppengerecht aufbereitet und den Schüleranforderungen entsprechend umgesetzt werden. Dieser Anspruch gilt aber für jedes andere pädagogische Konzept ebenfalls. Droht sich eine Lernmonokultur durch das Videolernen zu entwickeln, kann diesem Problem mit Werkzeugen, wie Quiz- oder interaktiven Aufgaben entgegengewirkt werden (vgl. Mayr, 2018). Dies steigert die Motivation und sorgt für Abwechslung im Lernprozess.

Besonders von Seiten der Lehrkräfte wird zudem der enorme Aufwand für die Unterrichtsvor- und -nachbereitung kritisiert. Dies wird von Stoll bestätigt, der das umgekehrte Klassenzimmer bereits seit vier Jahren anwendet: „Der Flipped Classroom ist definitiv ein […] extrem zeitaufwendiges Unterfangen“ (Stoll, 2018, S. 195). Wenn sich die Lehrkräfte allerdings zusammenschließen und bei der Erstellung des Videomaterials kollaborieren, lässt sich der Aufwand deutlich reduzieren. Nach einiger Zeit ergibt sich ein „Materialpool“, auf den in den Folgejahren immer wieder zurückgegriffen werden kann (Weidmann, 2018, S. 113). Zudem muss nicht zu jedem Thema ein eigenes Video entwickelt werden. Wenn bereits gute Angebote existieren, dürfen diese selbstverständlich genutzt werden. Bergmann und Sams erklären, dass der Unterricht nicht weniger Qualität aufweist, nur weil auf die Videos von Kollegen gesetzt wird (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 36). Der letzte Kritikpunkt bezieht sich erneut auf die pädagogische Qualität des Modells beziehungsweise auf die damit verbundene Lerneffizienz. Der Flipped Classroom kann dazu führen, dass sich Noten und die Mitarbeit der Kinder radikal verschlechtern, wenn das Videoschauen nicht richtig umgesetzt wird. Deshalb gilt es darauf aufmerksam zu machen, dass die Videos nicht nur beiläufig und oberflächlich angeschaut werden sollen, sondern dass eine aktive Auseinandersetzung mit ihnen erforderlich ist (vgl. Weidlich & Spannagel, 2014, S. 237). Das bewusste Anschauen der Videos sollte deshalb zu Beginn gemeinsam im Unterricht geübt und der Methode ein halbes Jahr Etablierungszeit eingeräumt werden (vgl. von Amsberg, 2018, S. 138).

2.6. Legitimation der Verwendung von Videos im Flipped Classroom

Die Definition des Flipped Classroom Konzeptes gibt vor, dass die Auslagerung des Theorieteils nicht zwangsläufig digital stattfinden muss. Demnach können die Schüler dazu angehalten sein, sich Sachverhalte über Skripte anzueignen. Trotzdem wird der geflippte Unterricht meistens mit Videos in Verbindung gebracht und auch durchgeführt (siehe Kapitel 2.3.1). Es stellt sich daher die Frage, ob Videos didaktische und pädagogische Vorteile liefern oder was den häufigen Einsatz dieses Mediums rechtfertigt. Mögliche Aspekte, die diese Fragestellung erklären können, werden in diesem Abschnitt angerissen.

Differenzierung stellt ein wichtiges Thema in der Schule dar. Unter diesen Aspekt fällt besonders die Aufgabe der Lehrkraft, auf die individuellen Leistungsniveaus und Lerngeschwindigkeiten der Schüler einzugehen. Diesem Anspruch ist im Regelunterricht allerdings auf Grund mangelnder zeitlicher und personeller Ressourcen kaum gerecht zu werden. Lernvideos bieten hier einen entscheidenden Vorteil, da sich die Schüler die „Inhalte im eigenen Lerntempo vergegenwärtigen [können]“ (Dukorn, 2018, S. 207). Durch eine Stopp- und Wiederholungsfunktion können die Schüler selbst entscheiden, ob sie einen Sachverhalt verstanden oder ihn erneut erklärt haben möchten. Auch für das Anfertigen von Notizen ist die Möglichkeit des Pausierens hilfreich (vgl. Weidmann & Wempen, 2016, S. 197). Im Unterricht wirkt sich das Anfertigen von Notizen negativ auf die Aufmerksamkeit aus, die dem Lehrervortrag gelten sollte. Dieses Problem würde damit wegfallen. Einen weiteren Vorteil sehen Weidmann und Wempen in den „digitalen Texten, Grafiken und Animationen“, die Sachverhalte und Zusammenhänge flexibler verdeutlichen können (vgl. ebd., S. 197). Hierbei kann das so genannte Storytelling eine wichtige Rolle spielen. Dabei verknüpft das Video die Lerninhalte mit fiktiven Geschichten, die auf spielerische Art eine Identifikation der Schüler mit dem Thema hervorrufen sollen (vgl. Jahn, Tress, Attenberger, & Chmel, 2018, S. 154). Dies gelingt besonders dann, wenn die Geschichten Alltagssituationen der Schüler aufgreifen und problematisieren (vgl. ebd., S. 154). Bild und Ton vermag darüber hinaus aber noch mehr zu leisten. Die Dynamik aus Audio- und Bildeffekten steigert nicht nur die Aufmerksamkeitsfähigkeit der Kinder, sondern erleichtert vielen Schülern auch den Zugang zu den Inhalten (vgl. Weidmann & Wempen, 2016, S. 197). Hinzu kommt die Tatsache, dass Schüler auf Grund ihres alltäglichen Kontaktes zu digitalen Medien eine höhere Lernbereitschaft beim Videoschauen aufweisen, als mit – aus ihrer Sicht – nicht zeitgemäßen Lernmaterialien (vgl. Bergmann & Sams, 2012, S. 20). Zuletzt wird erkrankten Kindern durch die online zu Verfügung gestellten Videos das Nacharbeiten des verpassten Inhaltes ermöglicht (vgl. Handke & Schäfer, 2012, S. 222). Aber nicht nur kranke Kinder profitieren davon, sondern die ganze Klasse. Schließlich können die Erklärvideos während der Prüfungsphase erneut angeschaut werden und somit eine ideale Lernunterstützung darstellen.

Zusammenfassend spricht einiges dafür, wieso Lernvideos ein geeignetes Medium bei der Vermittlung von Lerninhalten in der Selbstlernphase darstellen. Pädagogen sind sich allerdings einig, dass Videos nicht das einzige Lernmedium bleiben sollten, sondern der Wechsel unterschiedlicher Formate wichtig ist (vgl. Mayr, 2018, S. 164). Es gilt allerdings nicht nur die Vorteile des Videolernens zu betrachten, sondern auch empirische Belege zur Wirksamkeit des Flipped Classrooms darzulegen. Aus diesem Grund wird der Fokus im nächsten Kapitel auf ausgewählte Studien gerichtet, die sich mit diesem Forschungsfeld auseinandergesetzt haben.

2.7. Ausgewählte Studien zur Wirksamkeit des Flipped Classrooms

Die Gesellschaft, ihre Ansprüche und schlussendlich ihre Denk- und Lernfähigkeit entwickelt sich im Laufe der Zeit immer weiter. Es liegt daher nahe, dass sich auch die schulische Bildung anpassen muss, um den Anforderungen und Interessen der Schüler gerecht zu werden. Eine der angesprochenen Veränderungen der letzten Jahre ist die Digitalisierung und die damit einhergehenden Möglichkeiten für die Lehre. Diese Entwicklung sorgt dafür, dass ein neues pädagogisches Konzept entsteht: Der so genannte Flipped Classroom. Das Modell erhält immer mehr Aufmerksamkeit und liegt - im Zuge der zunehmenden Einbindung digitaler Medien in den Unterricht - als geeignetes didaktisches Konzept nahe. Die vorherigen Kapitel haben das Modell ausführlich behandelt und doch fehlt bislang ein wissenschaftlicher, auf empirischen Daten basierender Beweis für die Wirksamkeit und Effizienz dieses Modells. Das soll in diesem Kapitel nachgeholt werden, weshalb nun eine Zusammenfassung der wichtigsten Studienergebnisse zu dieser Thematik folgt.

Während der Recherche fällt auf, dass viele Erhebungen ihre Daten aus Fallstudien beziehen. Die gewonnenen Informationen bieten jedoch nur einen begrenzten Wert, da die Erkenntnisse der Studien nicht zwangsläufig verallgemeinerbar sind. Das liegt vor allem an der Tatsache, dass die Studien selten mit einer Kontrollgruppe verglichen werden und folglich keine kausalen Erklärungen zulassen (vgl. Jensen, Kummer, & Godoy, 2015, S. 1). Deshalb führen Jensen, Kummer und Godoy eine Vergleichsstudie durch, die diese Forschungslücke mit allgemeingültigen Erkenntnissen füllen soll. An einer privaten Universität in Amerika erforschen sie die Wirksamkeit des Flipped Classroom Konzeptes im Vergleich zu einem gewöhnlichen Präsenzunterricht, der allerdings ebenfalls auf ein aktives Lernen ausgerichtet ist (vgl. ebd., S.2). Zudem betrachten sie insbesondere die Frage, inwiefern die Rolle der Lehrperson entscheidend ist, während alle weiteren Einflussfaktoren des aktiven Lernens konstant gehalten werden (vgl. ebd., S. 2). Die Stichprobe umfasst 108 Studierende, von denen 55 den „geflippten“ und 53 den „nichtgeflippten“ Unterricht besuchen. Die Unterrichtseinheiten sind wie in Abbildung 1 aufgebaut: Im Flipped Classroom wird den Studenten der Inhalt anhand kleiner Videoclips vermittelt, der zur Bearbeitung einer Aufgabe während der Online-Phase notwendig ist. Während der Präsenzphase macht der Lehrer die Studenten auf Fehler aufmerksam und erklärt aufgetretene Probleme, die in kooperativer Gruppenarbeit anschließend korrigiert und gelöst werden. Im nichtgeflippten Setting werden die Studenten zunächst in das Thema eingeführt und sollen es anschließend in Kleingruppen diskutieren. Der Lehrer steht auch hier für Fragen zu Verfügung. Als Hausaufgabe gilt es die Aufgabe zu bearbeiten, die auch die Vergleichsgruppe erhalten hat.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Unterrichtsdesign der Studie (Jensen, Kummer, & Godoy, 2015)

Um die Wirksamkeit der beiden Unterrichtskonzepte vergleichen zu können, absolvieren die Studenten regelmäßig Tests im Anschluss an die Aufgaben. Die Flipped Classroom Gruppe beantwortet die Testfragen während der Präsenzphase, wohingegen die nichtgeflippte Gruppe die Tests zu Hause erledigt (vgl. Jensen, Kummer, & Godoy, 2015, S. 4). Die Tests werden durch die Ergebnisse einer Abschlussarbeit zum Ende des Semesters ergänzt, sodass sich ein aussagekräftiges Fazit formulieren lässt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Testergebnisse der Aufgaben (vgl. ebd.)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Testergebnisse der Klausuren (vgl. ebd.)

Wie in Abbildung 2 und Abbildung 3 ersichtlich, können zwischen den Vergleichsgruppen keine signifikanten Leistungsunterschiede festgestellt werden. Die Studie offenbart also, dass die Nutzung einer Flipped Classroom Methode keine Vorteile gegenüber dem anderen Unterrichtsmodell bereithält. Es ist allerdings hervorzuheben, dass jede Vergleichsgruppe in diesem Setting aktiv unterrichtet wird. Darin liegt auch der Unterschied zu anderen Studien, die bei einem Vergleich zwischen geflippten und herkömmlichen Unterricht folgenden Aspekt außer Acht lassen: Das Setting des Flipped Classrooms wird aktiv, das eines konventionellen Frontalunterrichtes eher passiv gemanagt. Solche Studien lassen folglich keinen Schluss auf die Wirksamkeit beider Methoden zu, da die unterschiedlichen Arbeitsformen (aktiv/ passiv) als wichtige Variable unbeachtet bleiben (vgl. Jensen, Kummer, & Godoy, 2015, S. 10). Auch wenn diese Studie keine direkten Vorteile des Flipped Classrooms gegenüber anderen aktiven Methoden bestätigen kann, können die Ergebnisse durchaus wichtige Erkenntnisse liefern. Dafür gilt es anzumerken, dass das aktive Lernen bereits umfangreich erforscht ist und eine höhere Effizienz als die traditionelle Unterrichtsmethode aufweist (vgl. Freeman, et al., 2014). Mit dieser Information lässt sich folgendes schlussfolgern. Wird der Unterricht auf eine aktive Form umgestellt, bietet der Flipped Classroom zumindest einen interessanten Ansatz, um die Motivation und das Interesse der Schüler zu stärken (vgl. Jensen, Kummer, & Godoy, 2015, S. 10). Folglich erweist sich der umgekehrte Klassenraum als gute Methode, um in einen aktiv gestalteten Unterricht einzusteigen.

In der Studie von Jensen, Kummer und Godoy wird der Flipped Classroom nur auf die Qualität und Effizienz seines „Outputs“ untersucht. Wie oben beschrieben, lassen sich diesbezüglich keine signifikanten Vorteile erkennen. Es gibt jedoch noch weitere Faktoren, die bei der Entscheidung, ob sich eine Methode für den Unterrichtseinsatz eignet, miteinbezogen werden sollten. Auf diese Aspekte geht Travis Roach genauer ein und zieht dafür die Ergebnisse einer selbst durchgeführten Studie heran (vgl. Roach, 2014). An dieser Erhebung nehmen Studierende eines Mikroökonomiekurses der Texas Tech Universität teil. Zunächst wissen die Studenten nichts von ihrer Teilnahme, da sie erst nach erfolgreicher Kursanmeldung darüber informiert werden. Somit kann gewährleistet werden, dass es sich bei den Teilnehmern um eine zufällig zusammengestellte Gruppe von Probanden handelt (vgl. ebd., S. 75). Für die Studie müssen die Studenten ein Video pro Woche anschauen, das in der Freitagsvorlesung besprochen wird. An zwei weiteren Veranstaltungstagen wird wie gewohnt eine aktive Vorlesung durchgeführt. Somit handelt es sich bei der Studie nur um einen „partially-flipped“ Classroom, den Roach „Friday Flip“ nennt (vgl. ebd., S. 78). Die Videos werden durch offene und multiple choice Fragen ergänzt, die als Diskussionsimpuls für die Freitagsstunde fungieren. Ziel der Studie ist es herauszufinden, welchen Gesamteindruck die Studenten von der Flipped Classroom Methode erhalten und inwieweit sie das Konzept in ihrem Lernprozess unterstützt. Dafür gilt es insgesamt zwei Fragebögen auszufüllen. Der erste, der zur Mitte des Semesters verteilt wird, beinhaltet offene Fragen, wie z.B. „Was funktioniert gut?“, „Was hilft dir zu lernen?“ und „Was funktioniert nicht gut?“ (vgl. Roach, 2014, S. 80). Der zweite Fragebogen wird aus Items aufgebaut, die im Sinne der Likert-Skala beantwortet werden müssen. Demzufolge darf aus den Möglichkeiten „strongly agree, agree, neither agree nor disagree, disagree, strongly disagree” gewählt werden (vgl. ebd., S. 80). Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der Flipped Classroom als alternative Methode von den Studenten anerkannt und geschätzt wird. 76% der Studenten antwortet, dass ihnen das Konzept beim Lernen geholfen hat (vgl. ebd., S. 83). 94% bewertet die Interaktion der Studierenden untereinander während des Kurses als deutlich stärker und gewinnbringender (vgl. ebd., S. 83). Zudem bleibt durch das ausgelagerte Videolernen deutlich mehr Zeit für Diskussionen und Fragestellungen während der Anwesenheitszeit (vgl. ebd., S.80).

Insgesamt lässt sich unter Einbeziehung der Studienergebnisse festhalten, dass zwar kein Leistungszuwachs durch die Methode des Flipped Classrooms festgestellt werden kann, das Konzept allerdings auf positive Rückmeldung bei den Probanden stößt. Sofern im Umkehrschluss also auch nicht beobachtet werden kann, dass die Leistung abnimmt, ist folgende Frage gerechtfertigt: Warum sollte das Modell nicht häufiger angewendet werden, wenn es bei Schülern auf großen Zuspruch stößt?

2.8. Zwischenfazit und persönlicher Standpunkt

Insgesamt konnten im ersten theoretischen Teil dieser Ausarbeitung viele wertvolle Informationen zum Flipped Classroom gesammelt werden. Besonders auffällig sind die vielen Vorteile, die das Konzept mit sich bringt. Vor allem das Verhältnis zwischen Vor- und Nachteilen fällt eher einseitig zugunsten der Stärken aus. Zudem gilt es in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass die Herausforderungen größtenteils durch Verbesserungsvorschläge beseitigt werden konnten. Das Potential, das der Flipped Classroom den Erkenntnissen zu Folge aufweist, spiegelt sich allerdings nicht in den Studienergebnissen wider. Ein kausaler Zusammenhang zwischen dem Flipped Classroom Konzept und einem Leistungszuwachs kann demnach nicht bewiesen werden. Dafür wird allerdings deutlich, wie sehr das von digitalen Medien abhängige Modell auf den Zuspruch der Schüler stößt. An diesem Punkt deckt sich mein persönlicher Standpunkt mit den Studienergebnissen und bekräftigt meine Ambitionen, meinen Unterricht digitaler gestalten zu wollen. Die Tatsache, dass das Konzept die Schüler begeistert, ist für mich ein entscheidender Grund, das Modell zukünftig in den Unterricht zu integrieren. Besonders die Erkenntnis, dass das Angebot vorgefertigter und vor allem qualitativer Videos vorhanden ist, erleichtert es interessierten Lehrkräften ein Pilotprojekt zu wagen. Die aufgeführten Punkte legitimieren für mich vorerst aber nur teilweise den Versuch, im späteren Verlauf der Arbeit ein eigenes Konzept für den Mathematikunterricht zu planen. Von besonderem Interesse ist vorerst noch die Frage, inwiefern sich die Vermittlung mathematischer Sachverhalte mit dem Flipped Classroom Konzept vereinbaren lässt und ob hier weitere Potentiale herausgearbeitet werden können. Dafür gilt es den umgekehrten Unterricht im folgenden Kapitel aus mathematikdidaktischer Sicht zu analysieren und zu bewerten.

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