Einsatz des Inverted Classroom Models zur Aktivierung in der Studieneingangsphase - Präsentation auf der ICM Marburg 2013

1. Aktivierung in der
Studieneingangsphase
Prof. Dr. Clemens Möller
Inverted Classroom Konferenz
27.2.2013
Philipps Universität Marburg

2. Agenda
2
• Beobachtungen und (mögliche) Gründe
• Schwierigkeiten beim Übergang Schule  Hochschule
• Hohe Durchfallquoten in Mat.-Nat. Grundlagenklausuren
• Inverted Classroom als Methode zur Aktivierung
• Durchführung, konkrete Beispiele
• Stärken / Herausforderungen des Modells
• Inverted Classroom als Wundermittel in der Lehre?
[*** enthält Cliparts aus dem Microsoft Office-Paket]

3. Beobachtungen
3
Hohe Durchfallquoten in den
Mat-Nat. Grundlagenklausuren
0
5
10
15
20
25
30
35
40
5.0 4.7 4.0 3.7 3.3 3.0 2.7 2.3 2.0 1.7 1.3 1.0
Physik 1, WS 11/12
Defizite in Mat-Nat. Grundlagen sind
wesentlicher Grund für
Studienabbrüche
[***]

4. Gründe?
4[***]

5. Erhebliche Anforderungen
an Studienanfänger (1)
5
(1) Neues soziales Umfeld
• Erste eigene Wohnung
 Selber Einkaufen
 Wäsche waschen
 Keine Kontrolle durch Eltern
• Neue Freunde
[***]

6. Erhebliche Anforderungen
an Studienanfänger (2)
6

7. Erhebliche Anforderungen
an Studienanfänger (2)
7
(2) Neues Lernumfeld
• Vorlesungen in großen
heterogenen Gruppen
• Keine Hausaufgaben
• Kein regelmässiges "Abfragen" des
Prüfungsstoffes
 keine regelmässige Lernkontrolle
 (oft) kein kontinuierliches Lernen

8. Erhebliche Anforderungen
an Studienanfänger (3)
8
(3) Ungewohnter Anspruch
• Höherer Abtraktionsgrad
• Anspruch an formale
Denkprozesse
• Häufig verständnisloses
"Auswendiglernen"
[***]

9. Häufig beobachtetes
Resultat
9
Unsicherheit, Gefühl der
Überforderung
Resignierend-passive Haltung
 Nicht "Ich studiere" sondern
"mit mir geschieht"
Abgabe von Eigenverantwortung
und von Verantwortung für den
Studienerfolg
 hohe (nicht erfüllbare!)
Erwartungshaltung an Dozenten
Passivität und
Akzeptanz des Nicht-
Verstehens
Hohe Nichtbestehens- (oder
"Erkrankungs"-)
Wahrscheinlichkeit in Mat-
Nat Grundlagenfächern

10. • Idee: Durchbrechen der resignierend-
passiven Grundhaltung
• Methoden:
(1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum
Aktivierung in der
Studieneingangsphase
10[***]

11. • Idee: Durchbrechen der resignierend-
passiven Grundhaltung
• Methoden:
(1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum
(2)
Aktivierung in der
Studieneingangsphase
11
Inverted Classroom
[***]

12. • Konkreter Einsatz in Physik 1
• Zur Vorbereitung auf jede
Präsenzveranstaltung:
– Materialbereitstellung über ILIAS
– Zwei kurze Videos (je ca. 10 min)
Inverted Classroom in Physik 1
12
Technisches zu Videos:
(1) Screencasts über Laptop mit
Tablet-Funktion (Powerpoint, Windows
Journal, Camtasia)
(2) Vorlesungsmitschnitte an Tafel mit
Webcam + ppt (Camtasia)
http://elearning1.hs-albsig.de/repository.php?ref_id=56460&cmd=view [***]

13. • Konkreter Einsatz in Physik 1
• Zur Vorbereitung auf jede
Präsenzveranstaltung:
– Materialbereitstellung über ILIAS
– Zwei kurze Videos (je ca. 10 min)
– Zusätzliche Materialien
• Skript
• Verweis auf Online-Resourcen (Wikiversity, andere)
• Verweis auf Quellen und Lehrbücher
• Forum
– Zwei bis vier Verständnisfragen (mit
Musterlösungen)
Inverted Classroom in Physik 1
13[***]

14. Physik 1
14[***]

15. Inverted Classroom in Physik 1
15[***]

16. Bereiten Studierende sich vor?
• Anfangs: Ungewohnte Veranstaltungsform…
– "Wie geht das", "Klappt nicht", "Nicht
gefunden", "Vergessen", …
• Ab ~ dritter Veranstaltung:
– Ansehen der Videos: ~90%
– Beantworten der Fragen: ~60% (Online)
• Teilnahme nimmt zur Mitte des Semesters
ab, zum Ende (Klausuren!) wieder zu
Inverted Classroom in Physik 1
16[***]

17. In der Präsenzveranstaltung
Beginn mit der Klärung von
Fragen
• Nicht: "Haben Sie Fragen", eher: "Mit
welcher Aufgabe hatten Sie
Schwierigkeiten?" (evtl.: "Was haben Sie
nicht verstanden?")
• Gelegenheit zum Austausch mit
Nachbarn (ca. 2 -3 min)
• Ggf. Wiederholung von
Zusammenhängen, Beantwortung von
Fragen
Inverted Classroom in Physik 1
17[***]

18. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
• Multiple Choice / Audience-Feedback
• Eigen- / Kleingruppenarbeit
• Aktives Plenum
Inverted Classroom in Physik 1
18[***]

19. Verständnisfrage
19
Ein Student drückt mit einer Kraft von 20 N gegen eine Wand; die Wand bewegt sich
dabei nicht. Welche Arbeit verrichtet der Student dabei?
(a) Keine.
(b) Eine unendlich große.
(c) 20 Nm
(d) Die Frage macht so keinen Sinn.
[***]
 Wurde das Video überhaupt angesehen?

20. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
Multiple Choice / Audience-Feedback
• Aktivierend
• Gut mit Peer Instruction* kombinierbar
• Überprüfung des Verständnisses
• Sehr gut zum Beginn / Einstieg geeignet
• Auch in klassischen Vorlesungen sehr gut geeignet
• Instantanes Feedback an Vortragenden
Inverted Classroom in Physik 1
20* Eric Mazur, z.B. 2006 [***]

21. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
• Multiple Choice / Audience-Feedback
• Eigen- / Kleingruppenarbeit
• Aktives Plenum
Inverted Classroom in Physik 1
21[***]

22. Beispielaufgabe
22
Ein Auto rollt 100 m einer Gefällstrecke der Steigung 12 % hinunter.
Die Reibungszahl der Rollreibung betrage µF = 0,012 (Vernachlässigen Sie den
Luftwiderstand). Die Masse des Autos beträgt 600 kg. Berechnen Sie die
Endgeschwindigkeit ve des Autos am Ende der Gefällstrecke und den Weg s, den das
Auto auf einer anschließenden horizontalen Strecke noch zurücklegt.
[***]
 Können (zunächst einfache) Konzepte aus dem Video
(Arbeit, Energie) mit anderen (Reibung, schiefe Ebene) in
Zusammenhang gebracht werden?

23. Verbinden Sie mit möglichst
wenigen geraden Linien, und
ohne den Stift abzusetzen, die
Punkte.
23

24. Verbinden Sie mit möglichst
wenigen geraden Linien, und
ohne den Stift abzusetzen, die
Punkte.
Sie kennen das schon…?
Die Lösung mit den vier Linien…?
Dann brechen Sie weiter aus
Ihrem Denkrahmen aus…!
Es gibt mindestens eine Lösung
mit drei Linien …
… und mehrere Lösungen mit
einer Linie.
24

25. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
Eigen- / Kleingruppenarbeit
• Aktivierend
• Überprüfung des Verständnisses
• Studiengangsbezogene Aufgaben steigern
Motivation
Inverted Classroom in Physik 1
25[***]

26. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
• Multiple Choice / Audience-Feedback
• Eigen- / Kleingruppenarbeit
• Aktives Plenum
Inverted Classroom in Physik 1
26

27. Methoden zur Aktivierung in der Präsenzveranstaltung:
Aktives Plenum*
• Wichtig: Klare Regeln!
 Bewährt: Schriftführer schreibt nur
 Moderator "überwacht" und ruft auf
 Schriftführer, Moderator und Dozent geben keine
inhaltlichen Beiträge
 Inhaltliche Beiträge kommen (fast…) nur aus dem
Plenum, der Dozent sitzt im Rücken des Plenums
• In größeren Gruppen manchmal schwierig
 Anfangshemnisse (wer geht an die Tafel...?) legen sich mit
der Gewöhnung an die Methode
• Aktivierend
• Überprüfung des Verständnisses
Inverted Classroom in Physik 1
27* Christian Spannagel [***]

28. Evaluation?
1. Subjektiver Eindruck der größeren
Beteiligung bei Studierenden
2. Positives Feedback
3. Klausurergebnisse
a) Etwas geringere Durchfallquote (38%  27%).
 Signifikant? Wiederholbar?
 In Kombination mit "Betreutem Selbstlernen" und
"Offenem Lernraum"!
b) "Erkrankungs"-quote ähnlich hoch (36%) 
4. Lernen Studierende im ICM "tiefer"? Kann
Wissen besser eingesetzt werden?
Inverted Classroom in Physik 1
28[***]

29. • Idee: Durchbrechen der resignierend-
passiven Grundhaltung
• Methoden:
(1) "Betreutes Selbstlernen" & Offener Lernraum
(2) & Problem-based learning
Aktivierung
29
Inverted Classroom
[***]

30. • Klassisch
30
Frontale
Wissensvermittlung
in Päsenzphase
Übephase
individuell
Konfrontation mit
"echtem" Problem
• Inverted Classroom
Frontale
Wissensvermittlung
in individueller
Phase
Übung in
Präsenzphase
Konfrontation mit
"echtem" Problem
Inverted Classroom &
Problem-Based Learning
[***]

31. • Klassisch
31
Inverted2 Classroom
Frontale
Wissensvermittlung
in Päsenzphase
Übephase
individuell
Konfrontation mit
"echtem" Problem
• Shuffled Classroom, ICM & PBL:
Konfrontation mit
"echtem" Problem
Frontale
Wissensvermittlung
in individueller
Phase
Übephase in
Gruppen
• Inverted Classroom
Frontale
Wissensvermittlung
in individueller
Phase
Übung in
Präsenzphase
Konfrontation mit
"echtem" Problem
Inverted Classroom &
Problem-Based Learning
[***]

32. • Konkreter Einsatz im Modul
Qualitätssicherung in der
biomedizinischen Forschung
(im WS2011/2012)
Inverted Classroom &
Problem-Based Learning
32Möller, 2012: "Etablierung eines Qualitätssicherungssystems in einer virtuellen Firma"

33. Wundermittel Inverted Classroom?
Die Hattie-Studie
33
Was schadet
Sitzenbleiben
übermäßiges Fernsehen
lange Sommerferien
Was nicht schadet, aber auch nicht hilft
offener Unterricht
jahrgangsübergreifender Unterricht
Web-basiertes Lehren und Lernen
Was nur wenig hilft
geringe Klassengröße
finanzielle Ausstattung
entdeckendes Lernen
Hausaufgaben
John Hattie, z.B. 2003ff. Nach M. Spiewak, "Ich bin superwichtig", in Die Zeit, 3.1.2013

34. Wundermittel Inverted Classroom?
Die Hattie-Studie
34
Was mehr hilft
regelmäßige Leistungsüberprüfungen
vorschulische Fördermaßnahmen
lehrergeleiteter Unterricht
Zusatzangebote für starke Schüler
Was richtig hilft
Lehrerfeedback
problemlösender Unterricht
fachspezifische Lehrerfortbildung
Programme zur Leseförderung
vertrauensvolles Verhältnis zwischen
Lehrkraft und Schüler
John Hattie, z.B. 2003ff. Nach M. Spiewak, "Ich bin superwichtig", in Die Zeit, 3.1.2013

35. Take-Home Messages
• ICM ist gut geeignet, um heterogene Lerngruppen (auch
große) zu aktiver Mitarbeit anzuregen
• Durchbrechen einer passiv-resignierenden Grundhaltung
möglich
• Technischer Aufwand von minimal bis extrem
 "Do I need it perfect or do I need it by Tuesday?"
• Verschiedene Arten der Präsenzveranstaltung
 Quiz / Multiple Choice, Teamarbeiten, Aktives Plenum, Problem-Based
Learning, …
• Die Lehrkraft bleibt wichtig!
 ICM muss zur Lehrkraft und zum Auditorium passen bzw.
methodisch angepasst werden
35

36. Fragen / Diskussionspunkte
• Evaluationsergebnisse (bei mir) nicht eindeutig… Folgerung? Ihre
Erfahrungen? Kann im ICM Erlerntes besser eingesetzt werden?
Andere Prüfungsformen nötig / sinnvoll?
• Ihre Methoden / Erfahrungen mit der technischen Seite? "Perfect
or by Tuesday?"
• Welche Methoden wenden Sie in Präsenzveranstaltungen an? Ihre
Erfahrungen?
• Moodle / ILIAS vs. Youtube / Google Docs / Facebook
• Welche Schwierigkeiten beobachten Sie?
• Ist "Aktivität" quantifizierbar?  EEG*?
36* Eigene Daten. Vgl. z.B. Wild-Wall et al., 2011; Grabner et al., 2012

37. 37
Alfred Sesterhenn
Colleen Dockery
Tobias Häberlein
Christian Gerhards
Jörn Felix Lübben
Daniel Stärk
Danke
clemensmoller.de
Clemens Möller
[*** Diese Präsentation enthält Cliparts aus dem Microsoft Office-Paket]
Diese Arbeit wurde zum Teil von dem Innovations- und Qualitätsfonds des Ministeriums für
Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (Projekt "Aktivierung in der
Studieneingangsphase", Ausschreibung "Willkommen in der Wissenschaft") gefördert