10 Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften
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Item Open Access User experience with the technology of virtual reality in the context of training and learning in vocational education(2021) Guo, Qi; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)The virtual reality (VR) technology, with its features of simulation, interaction, and gamification, as well as the various technical aspects of input and output for movements and feedback, provides learners in the VR training and learning environment with the perception of immersion, spatial presence, and flow experience. Based on the theoretical research findings in terms of the learning processes and the learning motivation, the design and development of a VR training and learning environment should adhere to the principles of the UX design and the didactical design. This presented research focuses on the generation of an explanatory and description knowledge about user experience with virtual reality technology in the context of training and learning in virtual environments. Based on the current development of VR technology, as well as the significant application areas, two empirical studies (VILA and VPSL) on the user experience of learners and (prospective) teachers with different types of virtual reality technologies in the field of vocational education are conducted. To test the user experience in the virtual reality training and learning environment, several aspects related to the user experience will be analyzed, including usability of the application, spatial presence, learning motivation, and flow experience of the students. Based on the literature review, the empirical studies, as well as practical experience in the development of the VR training and learning environments, the recommendations for the design, development, evaluation, and implementation of the VR training and learning environments are discussed. With regards to the further implementation of the applications, the requirements from the technological, administrative, and didactical perspectives are discussed. The limitations in the current research, as well as the directions for further research, are outlined.Item Open Access Erfassung und adaptive Förderung der mentalen Rotationsfähigkeit mittels virtueller Umgebungen(2021) Ariali, Sunita; Zinn, Bernd (Prof. Dr. phil. habil.)Die vorliegende Arbeit intendierte, den Einsatz von VR-Technologien zur Erfassung und Förderung räumlicher Fähigkeiten (Fähigkeitsfacette mentaler Rotationsfähigkeit) wissenschaftlich zu untersuchen. Die hierbei durchgeführten Analysen beziehen sich zum einen auf den Vergleich verschiedener technologischer Varianten und zum anderen auf die Trainingseffektivität sowie deren Einflussfaktoren. Zu diesem Zweck wurden drei aufeinander aufbauende Studien durchgeführt. In der ersten Studie wurde die mentale Rotationsfähigkeit (MRA) mit dreidimensionalen mentalen Rotationstests (3-D-MRT) erfasst, welche mithilfe vollimmersiver, teilimmersiver und nichtimmersiver VR-Technologien realisiert wurden, um verschiedene Immersionsgrade miteinander zu vergleichen und relevante Einflussfaktoren bei der Erfassung der MRA zu identifizieren. Insbesondere die fluide Intelligenz und das Geschlecht gelten in der langjährigen Forschung zur MRA als wichtige Einflussfaktoren und wurden deshalb in der ersten Studie untersucht. Die zweite Studie erfolgte, um ein virtuelles Testinstrument zur Erfassung der MRA zu entwickeln, erste Erkenntnisse über die Effektivität des virtuellen Trainings zu gewinnen und für das adaptive Design des virtuellen Trainings relevante Informationen zu erhalten. In diesem Zusammenhang wurde untersucht, inwieweit die Schwierigkeit von virtuellen Testaufgaben mit der Komplexität der darin enthaltenen Figuren zusammenhängt. Dabei wurde ausschließlich die vollimmersive VR-Technologie verwendet. In der dritten Studie, die auf der ersten und zweiten Studie aufbaute und ebenfalls nur vollimmersive Technologie nutzte, wurde ein adaptives, VR-basiertes Training zur Förderung der MRA erprobt. Um die Wirksamkeit der adaptiven Trainingsumgebung zu evaluieren, wurde diese mit einer adäquaten randomisierten Umgebung verglichen. Darüber hinaus wurden mögliche Geschlechtsunterschiede sowie die kognitive Belastung der Personen und deren Einfluss auf die Trainingsergebnisse untersucht. Die Ergebnisse der Studie 1 weisen auf einen partiellen Einfluss der Immersivität auf die Leistung im 3-D-MRT hin: Während sich die vollimmersive Bedingung nicht von der nichtimmersiven Bedingung unterscheidet, werden in der teilimmersiven Bedingung höhere Testwerte erzielt als in der nichtimmersiven Bedingung. Sowohl die fluide Intelligenz als auch das Geschlecht erweisen sich dabei als wichtige Einflussfaktoren. Studie 2 liefert ein valides Testinstrument zur Messung der mentalen Rotationsfähigkeit und zeigt, dass sich die MRA nach der Auseinandersetzung mit den dreidimensionalen Würfelfiguren verbessert. Ein weiteres zentrales Ergebnis von Studie 2 ist die signifikante Korrelation der Aufgabenschwierigkeit mit der Komplexität der enthaltenen Figuren. Studie 3 belegt den Vorteil des adaptiven Trainings gegenüber dem randomisierten Training und deutet gleichzeitig darauf hin, dass das Geschlecht dabei eine entscheidende Rolle spielt. Hinsichtlich der kognitiven Belastung wurden keine Unterschiede zwischen den adaptiven und randomisierten Bedingungen gefunden. Die Ergebnisse der durchgeführten Studien eröffnen neue Einsichten in die Fördermöglichkeiten der mentalen Rotationsfähigkeit und liefern empirisch fundierte Erkenntnisse über den Einsatz von VR-Technologie in adaptiven Trainingskontexten. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse könnten neue Ansatzpunkte für die Entwicklung von VR-basiertem adaptivem Training abgeleitet und die Forschung in diesem Bereich vorangetrieben werden.Item Open Access Aktiv klicken = Aktiv lernen? : Konzeption und Evaluation eines fallbasierten Lernsystems zur Interventionsplanung (FLIP) im Kontext Gesundheitsverhalten(2014) Nachbar, Katrin; Schlicht, Wolfgang (Prof. Dr.)Für die Rahmenbedingungen der berufsbegleitenden, postgradualen Weiterbildung liegen die Vorteile einer zeitlich und örtlich flexiblen Lernorganisation durch E-Learning auf der Hand. Die vorliegenden Arbeit untersucht, inwieweit eine E-Lernumgebung unter den gegebenen didaktischen Bedingungen in den Masterstudiengängen MASTER:ONLINE Integrierte Gerontologie und MA Gesundheitsförderung der Universität Stuttgart (1) von den Studierenden akzeptiert wird, (2) pädagogisch und technisch nutzbar ist (Usability-Überprüfung), (3) subjektiv eingeschätzte Kompetenzen fördert, (4) die Studierenden zufrieden stimmt und zu (5) Prüfungserfolg führt. Die Programmziele der E-Lernumgebung fokussieren die Akzeptanz auf einer Verhaltens- und Einstellungsebene und die kurzfristige Performanz der Studierenden nach der Nutzung der E-Lernumgebung. Ausgehend von den Lernzielen im Kontext Gesundheitsverhalten, wurde ein neues fallbasiertes Lernsystem zur Interventionsplanung (FLIP) entwickelt, implementiert und evaluiert. FLIP ist eine E-Lernumgebung, in der Studierende durch aktives klicken eine Fallgeschichte, versehen mit Ton-, Bild- und Textdateien, Lernhilfen, Notizfelder, sowie Frage- und Feedbackelemente, selbstgesteuert durchlaufen. Durch fallbasiertes Lernen mit multimedialen Gestaltungselementen soll ein aktiver, durch die Lernenden kontrollierter Lernprozess angeregt werden. Die Feedbackelemente im FLIP beabsichtigen, Lernende mit unterschiedlichem Vorwissen dabei zu unterstützen, einen Interventionsplanungsprozess selbstständig zu durchlaufen und die Lernziele einer theorie- und evidenzbasierten Interventionsplanung im Kontext Gesundheitsverhalten zu erreichen. Um die Konzeption des FLIP zu evaluieren, wurden, ausgehend von Theorien zum multimedialen Lernen und den gegebenen didaktischen Rahmenbedingungen im Kontext Gesundheitsverhalten, Kriterien zur aktiven Nutzung und Nutzbarkeit abgeleitet. Durch personen-, aktivitäts- und erfolgsbezogene Variablen wurde überprüft, ob die spezifischen Programmziele erreicht wurden. Es wurden quantitative Daten über Logfiles, Tests und Fragebögen und qualitativen Daten über offene Fragen zur Zufriedenheit mit dem FLIP erhoben. Es folgte eine deskriptive Analyse anhand von uni-, bi- oder multivariaten Verfahren. Die Lernziele wurden im vorgesehenen Zeitraum von vier Wochen mit Noten von wenigstens „gut minus“ (2,3) erreicht. 21 von 25 Studierenden schätzten ihre Methodenkompetenz in Bezug auf die Interventionsplanung und 18 von 25 Studierenden schätzten ihre Fachkompetenz in Bezug auf die Interventionsplanung nach der Nutzung des FLIP höher ein als vor der Nutzung des FLIP. Insgesamt waren die Teilnehmenden gegenüber dem Lernen mit dem FLIP „eher positiv“ eingestellt und zufrieden und bestätigten sowohl Freude beim Lernen mit dem FLIP als auch Zugänglichkeit und Bedienkomfort. Auch Teilnehmende, bei welchen die leistungsrelevanten Merkmale wie Vorerfahrung, Fach- und Methodenkompetenz sowie Studienfachinteresse wenig ausgeprägt waren, nutzten FLIP aktiv. 19% brachen die Fallbearbeitung jedoch vor Erreichen des Fallziels ab. Die Ergebnisse vertiefen das theoretisches Verständnis für die Gestaltung von fallbasierten Lernsystemen im Kontext Gesundheitsverhalten, und deuten an, wie die Aktivität beim E-Learning und die Interaktion zwischen Lerner und Lernumgebung verbessert werden kann. Die Erkenntnisse für die Gestaltung von fallbasierten Lernsystemen lassen sich wie folgt zusammenfassen: (1) Ein zielorientiertes Vorgehen führt gegenüber einem Versuchs-Irrtum-Vorgehen zu Lernerfolg. Ein Versuch-Irrtums-Vorgehen zur Lösung der Fallaufgaben lässt sich durch passgenaue Anregungen reduzieren. (2) Rückmeldungen motivieren, wenn sie individuell gestaltet sind. Ein individuelles, automatisches Feedback lässt sich an die Anzahl der Lösungsversuche der Nutzerinnen und Nutzer koppeln. (3) Asynchrone Kommunikationselemente, wie bspw. Lösungen und Kommentare anderer Nutzerinnen und Nutzer, können Diskussionen und Reflexionsprozesse zu alternativen Lösungswegen eher anregen als Musterlösungen. Insgesamt wurde der Einsatz eines fallbasiertes Lernsystems zur Interventionsplanung im Kontext Gesundheitsverhalten von der Zielgruppe akzeptiert und die Lernziele im Anschluss an das Lernen im FLIP erreicht. Es hat sich gezeigt, dass die Idee eines FLIP im Feld machbar ist. Die vorliegende Arbeit liefert der Bildungspraxis eine nützliche Problemlösung für E-Lerneinheiten im Kontext Gesundheitsverhalten und der Bildungsforschung theoretische Erkenntnisse zur Gestaltung von fallbasierten Lernsystemen zur Interventionsplanung. Weitere Forschung ist erforderlich, um zu untersuchen, inwieweit die oben beschriebenen theoretischen Annahmen zu E-Lernumgebungen führen, welche einen aktiven Lernprozess begünstigen.Item Open Access Entwicklung eines Testinstruments zur Messung fachlicher Kompetenzen in der Technischen Mechanik bei Studierenden ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge(2016) Dammann, Elmar; Nickolaus, Reinhold (Prof. Dr.)Diese Arbeit beschäftigt sich mit der empirischen Erfassung fachlicher Kompetenzen im Fach Technische Mechanik (TM). Dieses Grundlagenfach ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge stellt Studierende vor große Herausforderungen, was beispielsweise an hohen Durchfallquoten in Klausuren der TM gesehen werden kann. In dieser Arbeit geht es zunächst um die Frage, was fachliche Kompetenzen in der TM sind und wie diese definiert werden können. In einem ersten Zugang wurden Testaufgaben zur empirischen Messung fachlicher Kompetenzen in der TM entwickelt und bei Studierenden des Fachs an verschiedenen Zeitpunkten ihres Studiums und verschiedenen Standorten eingesetzt. Die statistischen Analysen, insbesondere mit den Methoden der Item Response Theory (IRT) lassen Aussagen zur psychometrischen Qualität der Aufgaben und Testinstrumente zu. Begleitet durch Begutachtungen durch Fachexperten ergibt sich ein umfassendes Bild über die empirische Messung fachlicher Kompetenzen in einem ingenieurwissenschaftlichen Studienfach. Diese Arbeit kann als eine der ersten und grundlegenden Arbeiten zur Kompetenzmessung im Ingenieurbereich betrachtet werden. Sie soll gemeinsam mit anderen Arbeiten zur Bildung im Ingenieurwesen dazu genutzt werden, Diskussionen beispielsweise um die zu erreichenden und erreichbaren Kompetenzen im Ingenieurstudium anzuregen. Denn zu den wesentlichen Schlussfolgerungen dieser Arbeit gehört sicher die Tatsache, dass zu den Kompetenzen im ingenieurwissenschaftlichen Studium bislang nur sehr unscharfe Vorstellungen und Formulierungen bestehen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, Testinstrumente zu fachlichen Kompetenzen in der TM zu entwickeln, die den Anforderungen der Testtheorie und insbesondere der IRT genügen. Für die notwendige Optimierung und Weiterführung dieser empirischen Zugänge sind jedoch normative Debatten zwingend erforderlich.Item Open Access Lehrvertragsauflösungen im Schweizer Bauhauptgewerbe - unausgeschöpftes Potenzial : Ursachen und Massnahmen(2016) Hasler, Patrizia; Nickolaus, Reinhold (Prof. Dr.)Der Übergangsprozess von der Schule in den Ausbildungsmarkt verläuft nicht für alle Jugendlichen optimal; rund ein Viertel der Jugendlichen löst den Vertrag in der Schweiz vorzeitig auf (Stalder & Schmid, 2012). Eine überdurchschnittlich hohe Lehrvertragsauflösungsquote weisen Berufe des Gastgewerbes und des Bauhauptgewerbes mit schlechtem Image bei den Jugendlichen auf. Aus diesem Grunde entschied sich der Schweizerische Baumeisterverband (SBV) zusammen mit dem Fachverband Infra eine Studie zu den Gründen der Lehrvertragsauflösungen in Auftrag zu geben. Als Datengrundlage wurden im Frühling 2013 alle Lernenden, welche in den Jahren 2011 bis 2013 ihre Lehre im Bauhauptgewerbe aufgelöst hatten, mittels eines Fragebogens zur Berufswahl, den Ausbildungsbedingungen sowie schulischen und persönlichen Gründen befragt. Der Rücklauf betrug 22 Prozent. Gleichzeitig wurden in Berufsfachschulen Lernende als Vergleichsgruppen zu denselben Dimensionen schriftlich befragt. Neben den quantitativen Daten wurden mittels Interviews mit Lernenden der Auflösungsgruppe noch qualitative Daten generiert, welche als Illustrationen die Analysen der quantitativen Daten ergänzten. Aufgrund der Resultate wurden konkrete Massnahmen zur Reduktion der hohen Lehrvertragsauflösungsquote im Bauhauptgewerbe getroffen. Die Arbeit stützt sich insbesondere auf die Berufsbildungs- und Transitionsforschung in der Schweiz (Häfeli, Neuenschwander, & Schumann, 2015; Häfeli & Schellenberg, 2009) unter Einbezug der Theorien zum Lernen am Arbeitsplatz (Billett, 2001; Collins, 2006; Hacker & Skell, 1993; Hackman & Oldham, 1975). Lernförderliche Ausbildungsbedingungen erhöhen nicht nur die Passungswahrnehmung Person-Umwelt, sondern sind ein wichtiger Prädiktor für einen erfolgreichen Lehrabschluss. Diese Arbeit konnte die Wichtigkeit einer guten Ausbildungsqualität als Prävention von Lehrvertragsauflösungen bestätigen. Ausbildungszufriedenheit und Ausbildungsqualität korrelieren hoch, was förderlich für eine optimale Passungswahrnehmung zum gewählten Beruf ist. Jugendliche mit einer Lehrvertragsauflösung geben einen tieferen Selbstwert, ein geringeres Durchhaltevermögen und eine geringere Erfolgszuversicht als Jugendliche ohne Auflösung an. In der Auflösungsgruppe wurde die falsche Berufswahl neben den schwierigen Ausbildungsbedingungen als Hauptgrund genannt: aufgrund der Interviews wird vermutet, dass Jugendliche der unteren Leistungszüge und bildungsfernem Elternhaus oft gar keine bewusste Berufswahl getroffen haben, sondern die erstbeste Lehrstelle aus Angst vor Ausbildungslosigkeit genommen haben, was Passungsprobleme begünstigt. Aufgrund der Forschungsresultate dieser Arbeit wurden Weiterbildungsmodule für die Berufsbildner in den Betrieben entwickelt, welche ab Sommer 2016 in allen drei Sprachregionen der Schweiz angeboten werden. Dabei liegt der Fokus auf der Selektion von Lernenden und den Förderbedürfnissen von gefährdeten Lernenden.Item Open Access Erziehung zur Demokratie in Georgien : kritische Bestandsaufnahme, Analyse, Perspektiven; eine empirische Untersuchung(2013) Tchanturia, Khatuna; Nickolaus, Reinhold (Prof. Dr.)Die vorliegende Arbeit verfolgt primär das Ziel, den Stand der politischen Bildung von 14- bis 15jährigen Jugendlichen in Georgien zu erheben. Die zentrale forschungsleitende Fragestellung richtet sich darauf herauszufinden, welche Einstellungen zu den demokratischen Idealen, zur staatlichen Ordnung und zur politischen sowie sozialen Partizipation bei Schülerinnen und Schülern in Georgien vorzufinden sind. Um diese Fragestellungen zu beantworten, werden analog zu der Civic Education Studie, die von der IEA 1999 in 28 Ländern zur Erhebung von politischer Bildung durchgeführt wurde, Schülerinnen und Schüler in Georgien anhand des standardisierten Fragebogens nach ihrem politischem Wissen, ihrer politischen Handlungsbereitschaft sowie ihren Einstellungen zu den wichtigen gesellschaftspolitischen Themen befragt. Einen zentralen Bereich bilden dabei die Einstellungen der Schülerinnen und Schüler zum offenen Diskussionsklima im Unterricht sowie zur demokratischen (Selbst)Beteiligung in der Schule. Als zentrales Ergebnis auf der theoretischen Ebene kristallisiert sich die Erkenntnis heraus, dass die Ausgangslage für die politische Bildung in Georgien als ambivalent einzuschätzen ist. Auf der einen Seite wird in Georgien im Kontext des „Nation Building“ das Bildungssystem grundlegend reformiert und an die westlichen Bildungsstandards angenähert. Auf der anderen Seite lassen sich jedoch erhebliche Diskrepanzen zur wissenschaftlichen Fundierung, Vorbereitung und praktischer Umsetzung der Bildungsreformen erkennen. Aus der Analyse der im nationalem Schulcurriculum und in Lehrplänen definierten Bildungszielen in Bezug auf die Ausgestaltung der „bürgerlichen Bildung“ in Georgien, lässt sich schließen, dass viele Komponente eines „mündigen Bürgers“ als Lernziel zwar vorgegeben werden, aber der Schwerpunkt stärker als beispielsweise in Deutschland auf die Anerziehung von „patriotischen Tugenden“ gelegt wird. Die empirischen Befunde spiegeln die spezifische gesellschaftspolitische Situation in Georgien wieder. Dies zeigt sich bei den Einstellungsfragen, aber auch im Wissenstest. Demnach treten georgische Jugendliche einerseits politisch sensibilisierter und aufgeklärter auf als die deutschen Gleichaltrigen und der internationale Durchschnitt. Dies betrifft vor allem Themenbereiche, welche die Folgen der Abwesenheit von demokratischen Gütern und Strukturen behandeln. Andererseits zeigen georgische Jugendliche im Vergleich zu den Gleichaltrigen in Deutschland und zum internationalen Durchschnitt erhebliche Wissenslücken und Unsicherheiten im Umgang mit demokratischen Mechanismen und Instrumenten, die in etablierten Demokratien üblich sind. Ferner lassen sich Parallelen im Antwortverhalten der Jugendlichen aus Georgien und aus den ehemals sozialistischen Ländern erkennen, beispielsweise indem sie den zentralen gesellschaftlichen und politischen Institutionen im Gegensatz zu den deutschen Jugendlichen wenig vertrauen. Schlussfolgernd kann festgestellt werden, dass sowohl schulische als auch außerschulische Sozialisation und die unmittelbare Erfahrungswelt der Jugendlichen ihr Antwortverhalten maßgeblich mitbestimmen. In einem weiteren Schritt wurden in der georgischen Untersuchung soziodemographische Faktoren herausgearbeitet, die auf die zentralen Lernzielen der politischen Bildung einwirken. Als wichtigster Faktor stellt sich das „politische Wissen“ heraus, welches wiederum von den sozialen Hintergrundsvariablen „Bildungsniveau der Eltern“ und „Schulform“ entscheidend beeinflusst wird.Item Open Access Rekonstruktion von Prüfungserfolgsbedingungen in der Technischen Thermodynamik mittels methodenintegrativem Design : eine hochschuldidaktische Begleitforschung(2020) Braun, Thorsten; Sälzer, Christine (Prof. Dr.)Untersucht werden Lernerfolgsbedingungen im Studienmodul „Technische Thermodynamik 1+2“ der Universität Stuttgart in den Jahren 2014 und 2015. Aus einer soziologisch geprägten Perspektive der empirischen Bildungsforschung wird unter starker Berücksichtigung der situativen Komplexität der studentischen Lern- und Studiensituation ein methodenintegrativer Zugang gewählt, der mittels qualitativen und quantitativen Daten versucht, die Bedingungen für eine erfolgreiche oder erfolglose Klausurleistung zu rekonstruieren. Sechs Themen stehen im Mittelpunkt der Untersuchung: Die Tauglichkeit der Abschlussklausur als modellierbares Messinstrument für Studienerfolg. Der Einfluss situativer Faktoren auf die erfolgreiche Studienbewältigung. Der Effekt von durch Studierende geleitete Gruppenübungen auf den Lernerfolg. Merkmale von erfolgreichen und erfolglosen Studierenden im Studienmodul sowie die abschließende Frage nach identifizierbaren Bedingungen des Lernerfolgs und deren Geltungsreichweite. Im Ergebnis zeigt sich einerseits, dass quantitative und oft beobachtete Faktoren eine große Vorhersagekraft für die Klausurleistung entwickeln. Dazu gehören insbesondere die Anwesenheit und Involviertheit im Studienmodul sowie das mathematische und fachliche Routinewissen. Andererseits zeigen sich situative Faktoren, wie etwa konkurrierende Lernbelastungen und strukturelle Benachteiligungen durch Zugehörigkeit zu bestimmten Studiengängen, als wichtige Faktoren, um Erfolg und Misserfolg sinnhaft verstehen zu können. Der gewählte theoretische sowie methodische Ansatz macht die Komplexität der studentischen Situation deutlich und hilft dabei, unerklärte Varianz zu erkunden. Darüber hinaus werden wichtige Einblicke in die subjektive Sinnkonstitution der Studierenden gewonnen. Die Ergebnisse der Arbeit werden am Ende kritisch mit Blick auf theoretische, methodische und hochschuldidaktische Konsequenzen diskutiert. Ein Ergebnis der Arbeit liegt neben den inhaltlichen Befunden im exemplarischen Vorgehen eines methodenintegrativen Designs, das eng auf einen wissenssoziologischen Theoriezugang bezogen wird. Das Vorgehen bewährt sich, um der hohen Komplexität studentischer Lernprozesse zu begegnen. Insofern leistet die Arbeit neben dem Einblick in Lernerfolgsbedingungen eines bisher nicht beachteten Teils des deutschen Ingenieurstudiums auch einen methodisch-konzeptionellen Beitrag zur hochschuldidaktischen Forschung.Item Open Access Berufliche Bildung als Basis für umweltgerechtes berufliches Handeln? : Ausgangsbedingungen, pädagogische Handlungsprogramme und deren Effekte am Beispiel Burkina Faso(2010) Bokoum, Djibril; Nickolaus, Reinhold (Prof. Dr. phil.)Der heutige schlechte Umweltzustand ist das Resultat einer von Menschen veränderten Natur und bedroht deren Lebensmöglichkeiten. Von den beeinflussenden externen Faktoren auf die Natur wurden die menschlichen Eingriffe weitgehend als die schlimmsten erkannt. Menschliche Aktivitäten, welche unter dem Begriff Produktion und Konsum zusammengefasst werden können, wirken sich immer auf die natürlichen Ressourcen, auf Organismen und Lebewesen aus und bedrohen ihre eigene Existenz. Vor diesem Hintergrund ist jegliches Handeln als ein Umwelthandeln zu sehen, das der besonderen Verantwortung für Mensch und Natur Rechnung tragen sollte. Eine der wichtigsten Voraussetzungen dafür, verantwortlich zu handeln, besteht in Kenntnissen über Natur und Umwelt und setzt Umweltlernen voraus. Ausgehend von der auf der Konferenz in Rio de Janeiro verabschiedeten Agenda 21 wurde in Burkina Faso eine lokale Agenda für nachhaltige Entwicklung ausgearbeitet. Inwieweit diese Forderungen in der Realität umgesetzt sind, soll in dieser Arbeit beleuchtet werden. In Zentrum stehen dabei die Fragestellungen, ob a) die berufliche Bildung die Basis umweltgerechten Handelns sein kann sowie b) ob die Umweltbildung in der beruflichen Ausbildung in Burkina Faso umgesetzt wird und dort zu einem adäquaten Umweltbewusstsein und Umweltverhalten führt. Als Referenz zur Darstellung der Situation in Burkina Faso wurden empirische Befunde aus Modellversuchen zur Umsetzung der Umweltbildung in der beruflichen Bildung in Deutschland herangezogen, die insbesondere dazu dienten, Umsetzungsprobleme herauszuarbeiten, die auch in einem relativ funktionalen Berufsbildungssystem bei der Implementation der durch Interessenskonflikte gekennzeichneten beruflichen Umweltbildung auftreten. In Burkina Faso wurden Hauptakteure der beruflichen Ausbildung und Umweltexperten, die die Forderungen der nationalen Agenda 21 umsetzen sollen, befragt (institutionelle Ebene). Auf schulischer Ebene wurden Werkmeister und Lehrkräfte zu Umwelthandeln in Schule und Unterricht befragt. Auf institutioneller Ebene endeten die Bemühungen für die Umweltbildung bisher in der Ausarbeitung einer nationalen Strategie und der Bestimmung von Umweltproblemen in Burkina Faso. Auch wenn diese nationale Strategie ein erster positiver Schritt ist, steht die Verwirklichung vieler in ihr festgelegter Zielsetzungen immer noch aus. Schwierigkeiten liegen vor allem in den administrativ-organisatorischen sowie in den finanziellen und materiellen Rahmenbedingungen begründet. Auf curricularer Ebene wurde eine Reform unternommen, die allerdings keine bedeutenden Innovationen in der beruflichen Ausbildung anstieß. Der Umweltschutz wurde jedoch nicht berücksichtigt. Die Umweltexperten wurden nicht zu der neuen Curriculumreform der Berufsausbildung hinzugezogen. Die erheblichen Defizite in der beruflichen Ausbildung drängen z. Z. die Wahrnehmung für Umweltprobleme auf curricularer Ebene in den Hintergrund. Lehrer, Umweltexperten und für die Curricula verantwortliche Pädagogen arbeiten nicht zusammen, da keine rechtlichen Grundlagen dafür erlassen wurden. Die Tatsache, dass die Handlungsträger der Berufsausbildung keine Umwelterziehung genossen haben, schränkt die Erfolgschancen der Einführung der Umwelt als Bestandteil des Curriculums erheblich ein. Reformen der Berufsausbildung wurden unternommen, welche jedoch unter keinen günstigen materiellen und finanziellen Bedingungen erfolgten. Auf schulischer Ebene zeigte sich, dass auf allen Dimensionen der Umweltschutzbildung ungünstige Ausprägungen bei den Befragten vorzufinden sind. Auch wenn das Umweltwissen vorhanden ist, setzen sich die Lehrenden nicht unbedingt für den Umweltschutz ein. Da die Sensibilisierung mit weniger Aufwand als ein vollwertiger Umweltunterricht verbunden ist, wurde sie günstiger als Variablen wie Umweltunterricht oder Kooperation mit anderen eingeschätzt. In den theoretischen Konzeptionen der Umweltbildung, finden sowohl gezielte pädagogische Aktivitäten für eine selbständige Auseinandersetzung mit der Natur als auch die Zusammenarbeit mit außerschulischen Einrichtungen Erwähnung; sie sollen das Umweltbewusstsein der Lernenden fördern. Die Befunde zeigen allerdings wenig Bezug des Unterrichts zur Natur und Gesellschaft. Weiterhin zeigt sich, dass partizipative Unterrichtsmethoden nicht eingesetzt werden. Die für die Umweltbildung empfohlene Situations- bzw. Handlungs- und Problemorientierung, die meistens durch die Zusammenarbeit mit außerschulischen Einrichtungen und durch eine naturorientierte Pädagogik erfolgen, kommen nicht zum Einsatz. Die Lehre in der beruflichen Bildung in Burkina Faso trägt in der bisherigen Form nicht zur Förderung eines Umweltbewusstseins der Schüler bei und bereitet die heutige Generation nicht auf ein umweltgerechtes Handeln vor. Gründe für die mangelnde Umsetzung der lokalen Agenda sowie Möglichkeiten, Umweltbildung in den Schulen zu implementieren werden diskutiert. Die Ursachen der Umweltprobleme werden stark mit den ungünstigen sozioökonomischen Bedingungen des Landes verbunden. Eine nachhaltige Entwicklungspolitik muss in diesem Fall über die Verankerung der Umwelterziehung in den Lehrplänen hinausgehen und die hier erwähnten Faktoren berücksichtigen. Folglich sollte - eine Sicherung der Existenzgrundlage der Bevölkerung, - eine Stabilisierung bzw. Reduktion des Bevölkerungswachstums durch eine Geburtenkontrolle und - die Sicherung einer beruflichen Ausbildung in den verschiedenen Produktionssektoren für die Mehrheit der Bevölkerung, im Idealfall verbunden mit einem Zugang zur allgemeinen Bildung, Ziel der Bemühungen sein.Item Open Access Das interdisziplinäre Profilfach Informatik, Mathematik, Physik (IMP) : eine explorative Forschungsstudie zur unterrichtsfachlichen Umsetzung, den Lehrenden und Lernenden des Profilfachs(2024) Bahr, Tobias; Zinn, Bernd (Prof. Dr.)Der Bereich Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) und darunter insbesondere die Informatik stehen vor vielfältigen Herausforderungen. Dazu gehören ein anhaltender Fachkräftemangel, der auch hochqualifizierte Fachkräfte mit einschließt, sowie der Gender Gap. Frauen sind in Deutschland im Vergleich zu Männern deutlich unterrepräsentiert. Dies betrifft sowohl die Informatik als auch die mathematisch, natur- und technikwissenschaftlichen Studiengänge. Bereits bei der Kurswahl, dem Selbstkonzept, dem Fachinteresse und der Motivation in der Schule zeigen sich bei Schüler:innen in MINT-Fächern Geschlechterunterschiede. Gleichzeitig gewinnen die Inhalte zu Data Literacy, Computational Thinking und AI Literacy, um nur ein paar Beispiele zu nennen, sowie die interdisziplinären Kompetenzen in der MINT-Bildung zunehmend an Bedeutung. Aus diesem Grund fordern mehrere Fachverbände sowie die Bildungsadministration die Einführung von Informatik als Pflichtfach. In diesem Kontext steht im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit das Wahlpflichtfach Informatik, Mathematik, Physik (IMP). Im Jahr 2018 wurden in Baden-Württemberg sowohl das Fach Informatik verpflichtend in Klasse 7 für alle Schüler:innen als auch das Wahlpflichtfach IMP als Profilfach von Klasse 8 bis 10 an allgemeinbildenden Gymnasien eingeführt. In Bezug auf dieses interdisziplinäre Profilfach bestehen diverse Fragestellungen zur unterrichtlichen Umsetzung, den Lernendenmerkmalen (Fachinteresse, Motivation, Selbstkonzept, berufliche Orientierung) sowie dem tatsächlich erworbenen Informatik-Fachwissen der Schüler:innen. Einzelne empirische Studien zu den Lernendenmerkmalen im Kontext von Interventionsprogrammen im Informatikunterricht (u. a. zu Robotik, Data Literacy, Informatik in der Grundschule, etc.) liegen mit unterschiedlicher Qualität vor. Nach den mir vorliegenden Daten existiert bisher kein systematisch erhobenes Beschreibungswissen zur unterrichtlichen Umsetzung, sowie zu den Schüler:innen im interdisziplinären Profilfach IMP. Im Vergleich zu den etablierten Unterrichtsfächern wie Mathematik und Physik wird der empirische Forschungsstand hinsichtlich verschiedener Lernendenmerkmale (u. a. dem Fachinteresse und Fachwissen) in der Fachdidaktik Informatik im schulischen Kontext von mehreren Forscher:innen als ausbaufähig beschrieben. Die Ausgangssituation für das Forschungsanliegen dieser Arbeit ist zudem dadurch charakterisiert, dass valide Testinstrumente zur Erfassung aller Themenbereiche des Informatik-Fachwissens für die Sekundarstufe I fehlen. Validierte Testinstrumente existieren nur in einzelnen Themenbereichen, unter anderem für Kontrollstrukturen und Computational Thinking (mit einer blockbasierten Programmierumgebung), oder für die Sekundarstufe II. Die drei übergeordneten Ziele dieser Arbeit liegen erstens in der Generierung eines systematischen Beschreibungswissens zu ausgewählten Merkmalen der Lernenden, zweitens der unterrichtlichen Umsetzung des Profilfachs durch die Lehrenden und drittens zur Generierung eines systematischen Beschreibungswissen zum Informatik-Fachwissen der Schüler:innen. Der theoretische Rahmen dieser Arbeit orientiert sich an den einschlägigen Angebots-Nutzungs-Modellen zum Unterricht, sowie dem vorliegenden Forschungsstand. Die eigene Untersuchung umfasst fünf Studien. Studie 1 untersucht die Nutzungs-Ebene (u. a. Geschlechterverteilung, Motivation und Wahlverhalten) mittels einer explorativen qualitativen und quantitativen Fragebogenstudie mit IMP-Schüler:innen zu den ausgewählten Lernendenmerkmalen. Studie 2 betrachtet die Angebots-Ebene (u. a. Qualifikationsprofile der Lehrpersonen, Vernetzung der drei beteiligten Fächer) durch eine explorative qualitative Interviewstudie mit IMP-Lehrpersonen. Im Mittelpunkt der Studien 3 bis 5 steht die Ergebnis-Ebene (u. a. Fachwissen Informatik). Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Informatik-Fachwissenstest entwickelt, pilotiert und für die Fachbereiche Algorithmen und Datensicherheit validiert. Abschließend werden die studienübergreifenden Aspekte zwischen den drei Ebenen (Angebot, Nutzen und Ergebnis) betrachtet. Im Überblick zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass überwiegend Schüler (ca. 70 %) das Profilfach wählen. Es bestehen Geschlechterunterschiede im fachspezifischen Selbstkonzept von IMP, wobei Schüler im Durchschnitt höhere Werte aufweisen als Schülerinnen. Im Gegensatz dazu zeigen sich keine signifikanten Geschlechterunterschiede in Bezug auf das Fachinteresse an IMP, die Motivation in allen sechs Facetten (von amotiviert bis interessiert), das MINT-Interesse und die berufliche Orientierung im Bereich Natur- und Technikwissenschaften. Hinsichtlich der Angebotsebene variiert die unterrichtliche Umsetzung von fachisoliert über fachübergreifend bis hinzu fächerkoordinierenden Unterricht. Gleichzeitig betrachten Lehrpersonen die interdisziplinäre Umsetzung als Chance zur Vernetzung der drei Fachbereiche und Profilbildung für Schüler:innen, obwohl Geschlechterungleichheiten, Ausstattungsmängel und ein voller Stundenverlaufsplan allgemeine Herausforderungen darstellen. Im Rahmen eines iterativen Prozesses wurden mittels Klassischer Testtheorie (KTT) und Item-Response-Theorie (IRT) zwei Fachwissenstests zu den Themenbereichen Algorithmen und Datensicherheit mit IMP-Schüler:innen validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass viele Schüler:innen Schwierigkeiten im Themenbereich Algorithmen haben. Mittels Strukturgleichungsmodell konnten 40.09 % der Varianz des Informatik-Fachwissens in den Bereichen Algorithmen, Rechner und Netze sowie Datensicherheit durch das Fachinteresse an Informatik und der kognitiven Leistungsfähigkeit (fluide Intelligenz) erklärt werden. Zusammenfassend gewährt diese Arbeit erstmals einen empirischen Einblick in das Profilfach IMP und liefert systematisch erhobene Erkenntnisse zum Angebot, der Nutzung und den Ergebnissen im Profilfach IMP. In der Arbeit wurden zudem zwei Fachwissenstests entwickelt, validiert und der Computer Science Education (CSE)-Community zur Verfügung gestellt. Die Befunde der Arbeit bieten unter Berücksichtigung ihrer Limitationen evidenzbasierte Erkenntnisse zum Profilfach IMP und weisen auf potenzielle Ansatzpunkte für die weiterführende Forschung im Bezugsfeld der Fachdidaktik Informatik hin.Item Open Access Technical and vocational education and training - curricula reform demand in Bangladesh : qualification requirements, qualification deficits and reform perspectives(2010) Ahmed, Md. Faruque; Nickolaus, Reinhold (Prof. Dr.)Technical and Vocational Education and Training (TVET) has been expanding for the last decades in Bangladesh. The Diploma-in-Engineering programme of TVET in Bangladesh is offered through polytechnics and leads a middle level technical/vocational qualification for technicians (Diploma engineers). This empirical study investigates the Diploma-in-Engineering (Electronics Technology) curriculum including student assessment approach and learning/ teaching outcomes, and compares them with Germany’s initial vocational training in the Dual System. The study also examines whether teachers are in a position to estimate students’ ability to solve tasks they are set. Furthermore, it examines if the student performance differs among schools/classes. The required data was collected through a self-designed test and a questionnaire. Consultation with experts, senior teachers, key persons and some students was made too. The competence test measured mainly students’ technical competencies, particularly in the case of practical relevant tasks. Both quantitative and qualitative methodologies were used to analyse the data and to test the hypotheses of this study. The results of the test show that Bangladeshi polytechnic students lag clearly behind the German apprentice trainees. Students’ competencies at different levels of cognitive processes were examined during this study too. A comparison between the two countries at different cognitive levels was made. The findings show that the polytechnic students in Bangladesh perform poorly. It was found that the differences in the categories of Apply and Understand were bigger than the difference in the category of Remember. Teachers estimated the ability of the students to solve the tasks they were set. It was found that "in most cases, teachers were able to estimate the difficulty of the tasks in relation to the others, but they overestimated students’ achievement." Polytechnics in Bangladesh follow a common curriculum, the results showed a significant difference of student performance among polytechnic institutes. In general, the trainee performance among vocational schools in Germany differs significantly. But there are schools/classes whose overall performances are more or less similar. Furthermore, this study investigated and found that the student assessment approaches in Bangladesh and Germany differ greatly regarding their theoretical requirements and practical relevance. the Diploma curriculum mainly focuses on theoretical matters. The findings of the examination questions analysis clearly indicate that little emphasis is placed on transfer-based tasks in Bangladesh compared to Germany. Germany’s learning field based curriculum in vocational schools focuses on practice oriented learning and teaching, and fosters the trainees’ knowledge transfer capability. Finally, this study identified the strengths and weaknesses of the current Diploma-in-Engineering (Electronics Technology) curriculum in Bangladesh, and made some suggestions to modernise it accordingly.