M-Learning. Mobiles Lernen im Geographieunterricht

Inhalt

1 Theorieteil
1.1 Hinführung zum Thema
1.2 Problem „träges Wissen“
1.3 M-Learning
1.4 Prinzipien
1.4.1 Selbstgesteuertes und exploratives Lernen
1.4.2 Lernen durch Experimentieren
1.5 Vor- und Nachteile des M-Learning
1.6 Anwendungsbeispiele/Umsetzung
1.6.1 Allgemein: Medien im Geographieunterricht
1.6.2 Geocaching
1.6.3 Augmented Reality
1.6.4 Handy & Tablets
1.6.5 Fächerübergreifender Unterricht

2 Praxisteil: m-Learning mit Geocaching
2.1 Didaktische Überlegungen
2.2 Lehrziele laut Lehrplan und daraus folgende operationalisierte Lernziele
2.3 Zeitrahmen
2.4 Sozialformen
2.5 LehrerInnen-Aktivitäten
2.6 SchülerInnen-Aktivitäten
2.7 Medien
2.8 Arbeitsaufgaben
2.8.1 Die Lösung des Geocaches
2.8.2 Die Lösung der Zusatzaufgaben
2.8.2.1 Ökosystem Wald – Station 3
2.8.2.2 Lithothamnienkalk in der Frauengrube – Station 4
2.8.2.3 Kroisbachgraben – Station 5
2.8.2.4 Mühl- und Schleifsteingewinnung – Station 6
2.8.2.5 Der Wasserfall – Station 7

3 Reflexion der Präsentation in der Seminargruppe

4 Anhang

5 Literaturverzeichnis

1 Theorieteil

1.1 Hinführung zum Thema

In unserer heutigen Wissens- und Informationsgesellschaft ist die Fortbildung und die weitere Qualifikation ein wichtiger Teil, um den beruflichen und alltäglichen Anforde-rungen gerecht zu werden. Das lebenslange Lernen stellt die Bildungsinstitutionen vor eine große Herausforderung.

Koper (2004) beschreibt drei Dimensionen, welche neue Reformen und Anpassungen des Bildungssystems notwendig machen. Die erste Dimension beschreibt den gesellschaftlichen Wandel zu einer Informationsgesellschaft und die Veränderung der Übergänge von den verschiedenen Bildungsinstitutionen. Die zweite Dimension beschäftigt sich mit der laufenden Veränderung der Lehr-Lernprozesse. Die Lernerorientierung, der nachhaltige Erwerb von Kompetenzen und die Nutzung von Bildungstechnologien spielen eine immer größere Rolle. In der dritten Dimension wird die institutionelle Ebene betrachtet. Eine stärkere Dezentralisierung und Kommerzialisierung von Bildung bringt weitere Probleme mit sich. Durch die stärkere Kommerzialisierung werden die Chancengleichheit und der Zugang zu einer guten Bildung für Personen mit einem eher niedrigen sozioökonomischen Status weiter erschwert. Dies bedeutet, dass die Lehrenden in den formalen Bildungsinstitutionen Kompetenzen des selbstgesteuerten Lernens aufbauen und fördern und die Chancengleichheit wahren müssen. Der Einsatz und die Entwicklung von flexiblen und innovativen Lernszenarien und der technologische Fortschritt können dabei die Voraussetzung für eine neue Wissensvermittlung schaffen (vgl. Moser & Zumbach 2012, S. 145).

Ein weiteres großes Problem in der Wissensvermittlung ist die Diskrepanz zwischen der Theorie und der Praxis. Speziell im Klassenzimmer steht sehr häufig der Erwerb von „trägem Wissen“ im Mittelpunkt. Die SchülerInnen können das Wissen aus einer Unterrichtssituation zwar wiedergeben, aber die Anwendung oder der Transfer in anderen Problemstellungen außerhalb und innerhalb der Bildungsinstitution ist nicht möglich. Das Problem des Wissenstransfers entsteht aus verschiedenen Ursachen, welche in der pädagogischen Situation, in deren Interaktion und in der Lernumwelt ihren Ursprung finden. Das Modell von Weidenmann beschreibt den Einfluss dieser Faktoren auf die Lehr-Lernprozesse (vgl. Zumbach & Bachleitner 2007, S. 192).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1: Komponenten der pädagogischen Situation nach Weidenmann (2010)

Das Modell enthält 5 Komponenten der pädagogischen Situation, welche selbst oder durch deren Interaktion einen Einfluss auf das Lehren und Lernen haben. Der Mittelpunkt und die zentrale Instanz ist die lernende Person mit ihren Eigenschaften. Zu den weiteren Komponenten zählen die Merkmale der Lehrenden und Erziehenden, die natürliche Umwelt, der Einfluss der Medien und die pädagogisch-arrangierte Umwelt. Die verschiedenen Komponenten sind in stetiger Interaktion und durch ihre unterschiedlichsten Konstellationen können sie sich günstig oder ungünstig auf den Lehr-Lernprozess auswirken.

Die große Anzahl an verschiedenen Konstellationen und die Interaktion der Komponenten erschwert die Ermittlung von Lösungsansätzen für den mangelnden Wissenstransfer (vgl. Weidenmann 2001, S. 23).

1.2 Problem „träges Wissen“

Als „träges Wissen“ wird das Wissen bezeichnet, das theoretisch vorhanden ist, aber in der Praxis nicht angewendet werden kann (vgl. Wikipedia 2013, o.S.).

Die Lernenden können das Wissen wiedergeben, doch ihnen fehlt die Kompetenz, die Inhalte, die Prinzipien und die Zusammenhänge in anderen Bereichen anzuwenden. Die Ursachen für die fehlende Kompetenz sind bei den verschiedenen Komponenten der pädagogischen Situation zu finden. Ein Hauptfaktor in der pädagogisch-arrangierten Umwelt ist die frontale Wissensvermittlung, weil diese zu keiner problemlöseförderlichen Lernumgebung führt und die Entwicklung von Strategien zum Wissenstransfer nicht fördert. Die Lehrperson muss daher über ein Fachwissen, fachdidaktische Strategien und eine Methodenkompetenz verfügen, um einen problemlöse- und transferförderlichen Unterricht zu gestalten. Die Medien, welche im Unterricht eingesetzt werden, können durch verschiedene Visualisierungen und Darstellungen einen positiven Einfluss auf den Lernerfolg haben. Speziell in der Geographie spielen die neuen Medien und Visualisierungsmöglichkeiten eine sehr wichtige Rolle. Zusätzlich ist der Einbezug der natürlichen Umwelt in Form von Exkursionen im Geographie- und Wirtschaftskundeunterricht unabdingbar (vgl. Zumbach & Bachleitner 2007, S. 193-194).

1.3 M-Learning

Der Begriff Mobiles Lernen wird heute in verschiedenen Zusammenhängen verwendet, doch die Begriffsdefinition ist sehr vielfältig. Die wörtliche Übersetzung spricht von einem mobilen, beweglichen, transportablen Lernen. Quinn (2001) konkretisiert die Definition im Hinblick auf die eingesetzten Technologien und stellt die Mobilität des Lernortes und die technologische Unterstützung des Lernens in den Vordergrund:

Mobile learning devices are defined as handheld devices and can take the form of personal digital assistants, mobile phones, smartphones, audio players (such as the Apple iPod), video and multimedia players, handheld computers and even wearable devices. They should be connected through wireless connections that ensure mobility and flexibility. They can be standalone and possibly synchronized periodically, intermittently connected to a network, or always connected (Krauss-Hoffmann, Kuszpa & Sieland-Bortz 2007, S. 14).

Die nachfolgende Abbildung (Abb. 2) zeigt die technologische Vielfalt der mobilen Geräte. Die rasante technologische Entwicklung fördert die technologische Betrachtung des M-Learnings und stellt die technischen Möglichkeiten in den Mittelpunkt des Lernens. Die Art und Qualität der einzelnen Endgeräte ist sehr unterschiedlich und von den in der Abb. 2 beschriebenen Faktoren abhängig (vgl. Krauss-Hoffmann, Kuszpa & Sieland-Bortz 2007, S. 15-16).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Technologische Vielfalt von mobilen Geräten (Krauss-Hoffmann, Kuszpa & Sieland-Bortz 2007, S. 16)

Beim M-Learning, Mobiles Lernen, werden neue Medien, Laptops, Smartphones, Personal Digital Assistants (PDAs) und andere Navigationssysteme in den Unterricht mit einbezogen. Speziell in der Geoinformation werden diese Geräte zur Sammlung von geographischen Daten verwendet und integriert. Durch die steigende Technologisierung und die Einführung der Smartphones verliert der Kostenfaktor für die Verwendung von mobilen Geräten im Unterricht an Bedeutung. Durch die Verwendung von diesen mobilen Instrumenten im Unterricht wird die Entwicklung der explorativen und experimentellen Kompetenzen von Lernenden gefördert. Zusätzlich können die Lernenden die natürliche Umwelt mit der pädagogisch-arrangierten Umwelt und mit den geeigneten Medien kombinieren (vgl. Zumbach & Bachleitner 2007, S. 196-197).

Die Erweiterung der Computerklassen, dem E-Learning, in eine erweiterte Umwelt außerhalb der Klasse, dem M-Learning, führt dazu, dass die Lernenden verschiedene Geoinformationen in die natürliche Umwelt nehmen, vor Ort die Umgebung erkunden und selbst Daten erheben können. Das M-Learning soll in den Bildungsinstitutionen dazu führen, dass alle in Tabelle 1 angeführten Kompetenzebenen behandelt und gefördert werden. Das angeleitete Experimentieren (Stufe II) kann im Geographie- und Wirtschaftskundeunterricht durch das Vergleichen von vorhandenen Geoinformationen mit der realen Umgebung gefördert werden. Die mobilen Geräte, GPS-Geräte oder PDAs, können helfen verschiedene Orte zu lokalisieren und aufzuzeichnen. Stufe III kann durch eigene Experimente gefördert und erweitert werden, indem die Lernenden selbst Geoinformationen sammeln und kartographische Darstellungen ergänzen.

Tabelle 1: Kompetenzmodell zur Förderung wissenschaftlicher Fertigkeiten im naturwissenschaftlichen Unterricht (Zumbach & Bachleitner 2012, S. 196)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die verschiedenen M-Learning Ansätze können als Schnittstelle für einen fächerübergreifenden Unterricht, welcher in den österreichischen Lehrplänen verpflichtend vorgeschrieben ist, dienen. Der projekthemmende und straffe 50-Minuten Unterricht muss durch ein anderes Lernarrangement ersetzt werden und somit kann ein aktives, exploratives und kollaboratives Lernen außerhalb oder innerhalb der Klasse ermöglicht werden.

In weiterer Folge könnten sich Lernende oder Experten untereinander austauschen und somit Stufe IV des Kompetenzmodells fördern. Gerade der Austausch mit anderen forschenden Lernenden führt zu der Kompetenz, wissenschaftlich zu forschen und das eigene Wissen zu transferieren (vgl. Zumbach & Bachleitner 2007, S. 197-199).

1.4 Prinzipien

1.4.1 Selbstgesteuertes und exploratives Lernen

Wie bereits erwähnt, ist das selbstgesteuerte Lernen eine neue Schlüsselkompetenz in unserer Wissens- und Informationsgesellschaft. Die verschiedenen Methoden und Fertigkeiten fördern neben der kognitiven auch die motivationalen Prozesse. Beim selbstgesteuerten Lernen werden die Lehr-Lernprozesse von einer gegenstandszentrierten Lernumgebung in ein lernerzentriertes Handeln umstrukturiert. Leutner (2002) beschreibt drei Modelle des selbstgesteuertem Lernens. Das Fördermodell wird eingesetzt um ein höheres Maß an Kompetenzen zu erreichen. Wenn bei einem Lerner Defizite aufgearbeitet werden, kann man von einem Kompensationsmodell sprechen. Das dritte Modell wird als Präferenzmodell bezeichnet und wird verwendet, wenn individuelle Interessen und die intrinsische Motivation gefördert werden. Das Ziel dieser Modelle ist die Ausbildung und Förderung der Kompetenzen durch das Schaffen von Prozessen und der Gestaltung übergreifender Lernumgebungen (vgl. Moser & Zumbach 2012, S. 146).

Der Einsatz von Medien muss mit einer mediendidaktischen Anpassung erfolgen. Ein mangelndes Vorwissen bei den Lernenden führt zu Schwierigkeiten bei der Übersetzung und Verwendung der unterschiedlichen Repräsentationsformen. Vor allem beim explorativen Lernen müssen diese Kompentenzen entwickelt beziehungsweise vorhanden sein, um ein selbstgesteuertes Lernen überhaupt zu ermöglichen. Das Modell der Komponenten der pädagogischen Situation von Weidenmann (2001), welches bereits beschrieben wurde, fördert die Gestaltung von selbstgesteuerten und explorativen Lernumgebungen.

Für ein selbstgesteuertes Lernen in formalisierten Bildungskontexten ist eine professionelle Planung der verschiedensten Parameter erforderlich, um die Lernenden motivational und kognitiv bestmöglich fördern zu können (vgl. Moser & Zumbach 2012, S. 146-147).

1.4.2 Lernen durch Experimentieren

Das Lernen durch Experimentieren ist eine Variante zur Förderung des aktiven und selbstgesteuerten Wissenserwerbs. Ziel dieser Form ist der Aufbau eines problemlöse- und transferförderlichen Wissens. Die Vorgehensweise beim Lernen durch Experimentieren ist mit der Arbeit eines Wissenschaftlers zu vergleichen, Hypothesen aufstellen, Variablen operationalisieren, Experimente durchführen und die Ergebnisse interpretieren. Im Schulalltag findet dieses selbstständige Experimentieren der SchülerInnen kaum statt, da die notwendige Laborausrüstung nicht vorhanden und die Unterrichtszeit beschränkt ist. Die Lernenden sind meist nur in der Zuschauerrolle und bekommen nur das „träge Wissen“ vermittelt. Die Lernenden müssen selbst wissenschaftliches Handeln, Denken und Kommunizieren praktizieren, um die wissenschaftlichen Konzepte zu erwerben. Die grundlegenden Konzepte müssen mit wissenschaftlich-investigativen Methoden kombiniert werden, um einen wissenschaftlich praktizierten Unterricht zu ermöglichen. Dazu wird ein kausales Wissen benötigt, anhand welches die Lernenden die zeitlichen Zusammenhänge erkennen und sie für Inferenzprozesse nutzen können. Zusätzlich benötigen die Lernenden ein methodisches Wissen. Es handelt sich dabei um Wissen über die Ableitung von Fragestellungen, Aufteilung von Unterzielen, die Messinstrumente und die Verwendung der zur Verfügung stehenden Methoden (vgl. Zumbach & Bachleitner 2007, S. 195).

Die Vermittlung von kausalem Wissen steht im traditionellen Unterrichtsalltag an der Tagesordnung. Und obwohl es sich beim kausalen und methodischen Wissen um zwei untrennbare Einheiten handelt, werden das methodische Wissen und der Bezug zu den kausalen Strukturen kaum in den Unterricht miteinbezogen.

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