Die Masterarbeit „Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik – wissenschaftlich fundierte Entwicklung eines webbasierten Lernmoduls zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule“ ist im Rahmen des Masterstudienganges Bildungswissenschaften im Profil Fachdidaktik mit dem Schwerpunkt Naturwissenschaften im Wintersemester 2015/2016 an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg entstanden. Im Zeitalter von „Google Earth & Co.“ ist es nahezu jedem Menschen möglich, die Erde mit „anderen Augen“ zu sehen. Um in Zukunft jedem Menschen die Fähigkeit zu ermöglichen, Satellitenbilder „lesen“ zu lernen, bedarf es einer Sonderstellung der Schulen, die diese Fähigkeit kompetenzorientiert an die Schülerinnen und Schüler weitergeben.
Da allerdings viele Lehrkräfte über nur wenig bis mangelnde Erfahrung im Bereich der digitalen Geomedien verfügen, kommt es zu erheblichen Problemen bei der didaktischen Aufbereitung dieser Themenstellungen. Daher ist es ein besonderes Ziel dieser vorliegenden Masterarbeit, ein Lernmodul zu entwickeln, das den Lehrkräften die Arbeit an den Schulen erleichtert. Hierfür wurde in einem Zeitraum von über einem Jahr das Lernmodul „Leben am Vulkan“, im Zusammenhang mit dem Projekt „Die Erde verstehen lernen – Einsatz moderner Satellitenbildtechnologie zur Erdbeobachtung für Jugendliche (Space4Geography)“ in der Abteilung Geographie an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg, entwickelt. Durch leitfadengestützte Experteninterviews konnten vorab Erkenntnisse gewonnen werden, die in die Konzeption des Lernmoduls mit eingebunden wurden.
Für den Test des Lernmoduls wurden Schülerinnen und Schüler mit ihren Lehrkräften in die GIS-Station, dem Klaus-Tschira-Kompetenzzentrum für digitale Geomedien eingeladen, um das Lernmodul in seinen Prototypen zu testen und zu evaluieren. Eine teilnehmende Beobachtung diente der Erfassung des Schülerverhaltens und den eingesetzten Unterrichtsmedien, um Rückschlüsse auf deren Wirkung im Hinblick auf den Einsatz des Lernmoduls zu ziehen. Mit Hilfe des Einsatzes von Design Based Research war es möglich, das Lernmodul bedarfsgerecht zu optimieren und weiterzuentwickeln. Mit dem „Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik“ konnte die „wissenschaftlich fundierte Entwicklung eines Lernmoduls zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule“ eingeleitet werden. Dem digitalen Zeitalter wird damit weiterhin Rechnung getragen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung und Problemstellung
2. Theoretischer Hintergrund und aktueller Forschungsstand
2.1 Theoretischer Hintergrund
2.1.1 Neue Medien
2.1.2 Fernerkundung
2.1.3 Satellitenbilder
2.1.4 Fernerkundungsdidaktik
2.2 Aktueller Forschungsstand und daraus resultierende Forschungsfragen
2.2.1 Überblick über den Forschungsstand
2.2.2 Aktuelle Studien in Bezug auf das Forschungsfeld
2.2.3 Fernerkundungsdidaktische Ansätze in internationalen und nationalen Einrichtungen
2.2.4 Beitrag der Deutschen Gesellschaft für Geographie (DGfG)
2.2.5 Der neue Bildungsplan in Baden-Württemberg
2.2.6 Aktuelle Forschungsarbeiten im Forschungsfeld
2.2.7 Daraus resultierende Forschungsfragen
3. Forschungsdesign im Sinne des DBR-Ansatzes
3.1 Der Forschungsansatz Design Based Research (DBR)
3.2 Vorstellung des Forschungsdesigns
3.3 Vorstellung der Untersuchungsgruppe
3.4 Testinstrumente der Untersuchung im ersten Testzyklus
3.4.1 Konzeption des leitfadengestützten Experteninterviews
3.4.2 Konzeption des Lernmoduls (Prototyp A)
3.4.3 Konzeption der Schülerevaluation
3.4.4 Konzeption der Lehrerevaluation
3.4.5 Konzeption der teilnehmenden Beobachtung
3.4.6 Zusammenfassung
3.5 Testinstrumente der Untersuchung im zweiten Testzyklus
3.5.1 Optimierung des Lernmoduls (Prototyp B)
3.5.2 Optimierung der Schülerevaluation
3.5.3 Optimierung der Lehrerevaluation
3.5.4 Optimierung der teilnehmenden Beobachtung
3.5.5 Zusammenfassung
4. Vorstellung der Ergebnisse aus zwei Testzyklen
4.1 Vorstellung der Ergebnisse aus den leitfadengestützten Experteninterviews
4.1.1 Lernsetting
4.1.2 Dauer
4.1.3 Kompetenzen
4.1.4 Theorie- und Praxisanteil
4.1.5 Themenwünsche
4.1.6 Geographische Fachmethoden
4.1.7 Medieneinsatz
4.1.8 Lernmodul
4.1.9 Art des Lernmoduls
4.2 Vorstellung der Ergebnisse aus der Konzeption des Lernmoduls
4.2.1 Das Lernmodul in Version Prototyp A
4.2.2 Das Lernmodul in Version Prototyp B
4.3 Vorstellung der Ergebnisse aus der Schülerevaluation (Online-Evaluation)
4.3.1 Angaben zur Person (A)
4.3.2 Fragen zum Lernmodul (B)
4.3.3 Fragen zum Lernen mit Satellitenbildern €
4.3.4 Einschätzung der eigenen Fähigkeiten im Fach Geographie (D)
4.3.5 Einschätzung der eigenen Fähigkeiten im Umgang mit dem Computer €
4.3.6 Einschätzung der eigenen Fähigkeiten im Umgang mit Satellitenbildern (F)
4.4 Vorstellung der Ergebnisse aus der Lehrerevaluation
4.4.1 Angaben zur Person (A)
4.4.2 Vorerfahrungen mit digitalen Geomedien (B)
4.4.3 Bewertung der GIS-Station €
4.4.4 Eindrücke (D)
4.4.5 Bewertung des Lernsettings €
4.4.6 Verbesserungsvorschläge (F)
4.5 Vorstellung der Ergebnisse aus der teilnehmenden Beobachtung
4.6 Zusammenfassung der Ergebnisse
5. Diskussion der Ergebnisse und Methoden aus zwei Testzyklen
5.1 Diskussion der leitfadengestützten Experteninterviews
5.2 Diskussion des Lernmoduls und des Lernsettings
5.3 Diskussion der Evaluation
5.4 Diskussion der teilnehmenden Beobachtung
5.5 DBR – ein sinnvoller Ansatz?
5.6 Zusammenfassung
6. Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Masterarbeit zielt darauf ab, ein wissenschaftlich fundiertes webbasiertes Lernmodul zu entwickeln, das den Einsatz von Satellitenbildern im Geographieunterricht der Sekundarstufe I erleichtert und optimiert. Dabei wird untersucht, inwiefern durch den Einsatz von Design Based Research Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler gefördert und entsprechende Lernsettings gestaltet werden können.
- Einsatz von Design Based Research (DBR) in der Fachdidaktik
- Förderung der Satellitenbild-Lesekompetenz
- Entwicklung und Evaluation eines webbasierten Lernmoduls
- Integration digitaler Geomedien in den Geographieunterricht
- Optimierung von Lernprozessen in der Sekundarstufe I
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung und Problemstellung
„Dank Google Maps hat man die Möglichkeit, die ganze Welt zu entdecken. Und was machen 99% aller Nutzer? Das eigene Haus suchen…“ (webfail.com).
Um diesem Webfail entgegenzuwirken, stellt der Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik die wissenschaftlich fundierte Entwicklung eines webbasierten Lernmoduls zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule vor. Die vorliegende Masterarbeit ist im Rahmen des Masterstudiengangs Bildungswissenschaften im Profil Fachdidaktik und dem Schwerpunkt Naturwissenschaften in der Abteilung Geographie an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg im Wintersemester 2015/16 entstanden.
In dieser Masterarbeit wurde ein Lernmodul über das Leben am Vulkan mit Hilfe des neuen Forschungsansatzes Design Based Research (DBR) entwickelt, erprobt, evaluiert und optimiert. Dabei wurde das Lernmodul über ein Jahr lang in einem Forschungsprozess mit Hilfe von Schulklassen und Experten entwickelt und getestet, sowie aufgrund von Vorschlägen der Schulklassen und Experten erweitert, digitalisiert und optimiert, sodass am Ende des Forschungsprozesses ein Prototyp des Moduls online zu Verfügung stand. Dieser Forschungsprozess soll in der vorliegenden Masterthesis ausführlich beschrieben werden, um den Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik genauer zu erläutern und in Zukunft in die Forschung und Schulen des Landes auszuweiten. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht der Forschungsansatz Design Based Research, der noch sehr jung in den Bildungswissenschaften und der Geographiedidaktik ist. Zentraler Gegenstand dieses Forschungsansatzes ist die Verknüpfung zwischen Fachdidaktik, empirischer Forschung und schulischer Praxis. Der Praxisanteil dieser Arbeit stellt das webbasierte Lernmodul dar, das zur Förderung des Satellitenbildeinsatzes in der Schule entwickelt wurde, um Satellitenbilder alltagstauglich im Unterricht einzusetzen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung und Problemstellung: Dieses Kapitel erläutert die Ausgangslage, die Zielsetzung der Arbeit sowie die zentrale Forschungsfrage im Kontext von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik.
2. Theoretischer Hintergrund und aktueller Forschungsstand: Hier werden theoretische Grundlagen zu Medien, Fernerkundung und der didaktischen Aufbereitung von Satellitenbildern sowie der aktuelle Forschungsstand dargelegt.
3. Forschungsdesign im Sinne des DBR-Ansatzes: Dieses Kapitel beschreibt methodisch den DBR-Ansatz, die Untersuchungsgruppe sowie die verschiedenen Testinstrumente in den zwei durchgeführten Zyklen.
4. Vorstellung der Ergebnisse aus zwei Testzyklen: Die zentralen Ergebnisse der Experteninterviews, der Schülerevaluationen, der Lehrerevaluationen und der Beobachtungsprotokolle werden hier wertfrei präsentiert.
5. Diskussion der Ergebnisse und Methoden aus zwei Testzyklen: In diesem Kapitel werden die gewonnenen Daten kritisch reflektiert und der DBR-Ansatz hinsichtlich seiner Wirksamkeit diskutiert.
6. Fazit und Ausblick: Hier werden die Forschungsfragen abschließend beantwortet und ein Ausblick auf zukünftige Forschungsmöglichkeiten gegeben.
Schlüsselwörter
Design Based Research, Fernerkundungsdidaktik, Satellitenbilder, Geographieunterricht, Lernmodul, digitale Geomedien, Schüler, Evaluation, Kompetenzentwicklung, Unterrichtsgestaltung, Geographie, Vulkane, Medienbildung, Sekundarstufe I.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Masterarbeit?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der wissenschaftlich fundierten Entwicklung eines webbasierten Lernmoduls, das den Einsatz von Satellitenbildern im Geographieunterricht der Sekundarstufe I fördern und didaktisch aufbereiten soll.
Welche Themenfelder sind zentral?
Zentral sind die Didaktik der Fernerkundung, der gezielte Einsatz digitaler Geomedien im Unterricht, die Lernprozessoptimierung durch webbasierte Lernmodule und die Anwendung des Design Based Research Ansatzes.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, Lehrkräften den Einsatz von Fernerkundungsdaten im Unterricht zu erleichtern und ein schülerorientiertes, motivierendes Lernmodul zu schaffen, das direkt im Schulalltag einsetzbar ist.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit nutzt den Forschungsansatz Design Based Research (DBR), der durch einen zyklischen Prozess aus Gestaltung, Durchführung, Analyse und Re-Design eine enge Verzahnung von theoretischer Forschung und praktischer Anwendung ermöglicht.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Fundierung, die detaillierte Beschreibung des Forschungsdesigns (zwei Testzyklen), die Präsentation der Ergebnisse aus Evaluationen und Beobachtungen sowie deren kritische Diskussion.
Welche Keywords charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Schlagworte sind Design Based Research, Fernerkundungsdidaktik, Satellitenbilder, Lernmodul und digitale Geomedien.
Welche Bedeutung hat das Projekt "Space4Geography" in dieser Arbeit?
Das Projekt lieferte den Rahmen für die Entwicklung und Bereitstellung der webbasierten Lernmodule, auf deren Grundlage der Autor das spezifische Modul "Leben am Vulkan" konzipierte.
Warum wurde das Forschungsthema "Leben am Vulkan" gewählt?
Das Thema bot sich aufgrund der Bildungsplanvorgaben für die Sekundarstufe I an und ermöglichte eine problemorientierte Verknüpfung von geographischen Inhalten mit der Analyse von Satellitenbilddaten.
- Quote paper
- Tobias Gehrig (Author), 2016, Einsatz von Design Based Research in der Fernerkundungsdidaktik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/436056
