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Schulbücher und digitale Lernplattformen

Eine vergleichende Analyse von Aufgaben hinsichtlich kognitiver Aktivierung und Visualisierungen
Daniel Thurm, Bärbel Barzel, Andreas Büchter
Publikationsdatum:
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iconZusammenfassungen

In the course of progressive digitization, learning platforms are increasingly finding their way into everyday school teaching and represent—also according to their own claim—an alternative to textbooks. The present study investigates the cognitive activation potential of tasks and the type of visualizations used in tasks in textbooks and on digital mathematics learning platforms at the lower secondary level. For this purpose, a total of 811 tasks from three textbooks and 224 tasks from three learning platforms from the content areas “Multiplication of fractions” and “Pythagorean Theorem” were examined using a differentiated category system. Regarding the cognitive activation potential, both textbooks and learning platforms offer a large proportion of tasks that have a low cognitive activation potential with textbooks tending to provide a stronger cognitive activation potential. In particular, learning platforms often do not provide tasks with high cognitive activation potential. Regarding visualizations, both textbooks and learning platforms tend to use fully mathematized visualizations for tasks. This reduces opportunities for learners to create their own visualizations. Furthermore, it is surprising that, despite the technical possibilities, mathematics learning platforms do rarely use potentially learningenhancing, multiple, dynamic, and interactive representations. Based on the results of the study, consequences for research and development are discussed.
Von Daniel Thurm, Bärbel Barzel, Andreas Büchter im Text Schulbücher und digitale Lernplattformen (2024)
Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung halten Lernplattformen verstärkt Einzug in den Schulalltag und stellen – auch dem eigenen Anspruch nach – eine Alternative zu Schulbüchern dar. Die vorliegende Studie untersucht das Potenzial zur kognitiven Aktivierung sowie die Art der einbezogenen Visualisierungen von Übungsaufgaben aus Schulbüchern und von digitalen Lernplattformen für denMathematikunterricht in der Sekundarstufe I. Hierzu wurden insgesamt 811 Aufgaben aus drei Schulbüchern und 224 Aufgaben von drei Lernplattformen aus den Inhaltsbereichen „Multiplikation von Brüchen“ und „Satz des Pythagoras“ mit Hilfe eines differenzierten Kategoriensystems untersucht. Es zeigt sich, dass Übungsaufgaben in Schulbüchern als auch Lernplattformen ein überwiegend geringes Potenzial zur kognitiven Aktivierung bieten, wobei Schulbücher tendenziell ein höheres Potenzial zur kognitiven Aktivierung realisieren. Insbesondere fehlen bei Lernplattformen oftmals Aufgaben mit hohem Potenzial zur kognitiven Aktivierung. Hinsichtlich der Visualisierungen zeigt sich, dass sowohl Schulbücher als auch Lernplattformen vor allem vollständig mathematisierte Visualisierungen bei Aufgaben nutzen. Dadurch reduzieren sich für Lernende die Gelegenheiten, selbst Visualisierungen zu erstellen. Weiterhin zeigt sich überraschenderweise, dass Lernplattformen potenziell lernförderliche, multiple, dynamische und interaktiv-vernetzte Repräsentationen trotz der technischen Möglichkeiten fast überhaupt nicht nutzen. Basierend auf den Ergebnissen der Studie werden Konsequenzen für Forschung und Entwicklung diskutiert.
Von Daniel Thurm, Bärbel Barzel, Andreas Büchter im Text Schulbücher und digitale Lernplattformen (2024)

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Personen
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Stamatina Anastopoulou , Berit Blanc , Wilfried Bos , Josef Buchner , Katja Buntins , Philipp Deny , Hendrik Drachsler , Johanna Geßner , Christina Gloerfeld , Wayne Holmes , Michael Kerres , Olaf Köller , Kultusministerkonferenz , Claudia Kuttner , Manolis Mavrikis , Richard E. Mayer , Stephan Münte-Goussar , Marvin Priedigkeit , Sebastian Rezat , Heike Schaumburg , Ulrich Schmid , Rolf Schulmeister , Christoph Selter , Burrhus F. Skinner , SWK Ständige Wissenschaftliche Kommission der KMK , Michael Toepel , Jasmin Troeger , Andreas Weich , Heike Wendt , Claudia de Witt , Silke Elisabeth Wrede , Olaf Zawacki-Richter

Begriffe
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Digitalisierung , Learning Management System (LMS) / LernplattformLearning Management System , Lernenlearning , Mathematikmathematics , Schulbuch / Lehrmittelschoolbook , Sekundarstufe I , Unterricht , Visualisierungvisualization
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Bücher
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1960   Teaching Machines and Programmed Learning (A. A. Lumsdaine, Robert Glaser) 4, 6, 8, 4, 3, 10, 13, 1, 2, 8, 3, 7 79 71 7 2005
2005   The Cambridge handbook of multimedia learning (Richard E. Mayer) 2, 2, 7, 1, 3, 9, 16, 1, 1, 10, 4, 4 45 8 4 687
2012 local web  TIMSS 2011 (Wilfried Bos, Heike Wendt, Olaf Köller, Christoph Selter) 2, 3, 3, 5, 6, 5, 16, 3, 1, 6, 2, 4 15 6 4 428
2018 local web  Personalisiertes Lernen mit digitalen Medien (Wayne Holmes, Stamatina Anastopoulou, Heike Schaumburg, Manolis Mavrikis) 4, 3, 6, 6, 10, 4, 1, 1, 4, 6, 6, 13 19 33 13 752
2020 local web  Mobile Medien im Schulkontext (Dorothee M. Meister, Ilka Mindt) 5, 6, 2, 6, 26, 6, 1, 1, 3, 10, 3, 10 13 256 10 323
2021 local web  KI@Bildung (Ulrich Schmid, Berit Blanc, Michael Toepel) 4, 2, 2, 3, 7, 5, 8, 10, 4, 5, 2, 3 5 29 3 179
2021 Datengetriebene Schule (Mandy Schiefner, Sandra Hofhues, Andreas Breiter) 6, 2, 4, 9, 15, 4, 1, 1, 1, 5, 3, 7 19 173 7 277
2022 local web  Praxistheoretische Perspektiven auf Schule in der Kultur der Digitalität (Claudia Kuttner, Stephan Münte-Goussar) 7, 8, 1, 7, 20, 5, 1, 1, 1, 6, 2, 7 5 343 7 132
2023 local web  Künstliche Intelligenz in der Bildung (Claudia de Witt, Christina Gloerfeld, Silke Elisabeth Wrede) 75, 10, 4, 1, 6, 13, 6, 12 5 216 12 127
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Texte
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1958 local  Teaching Machines (Burrhus F. Skinner) 6, 5, 5, 9, 3, 6, 22, 3, 1, 9, 4, 7 27 24 7 1609
2002 local web  Taxonomie der Interaktivität von Multimedia (Rolf Schulmeister) 6, 5, 6, 6, 4, 7, 8, 1, 1, 8, 4, 6 25 12 6 2412
2016 local web  Bildung in der digitalen Welt (Kultusministerkonferenz) 8, 6, 3, 6, 23, 8, 3, 3, 7, 13, 1, 10 291 23 10 871
2020 local web  Mathematiklernen mit digitalen Schulbüchern im Spannungsfeld zwischen Individualisierung und Kooperation (Sebastian Rezat) 1, 2, 2, 1, 4, 10, 3, 1, 2, 5, 2, 4 3 10 4 147
2021 local web  Stellungnahme zur Weiterentwicklung der KMK-Strategie «Bildung in der digitalen Welt» (SWK Ständige Wissenschaftliche Kommission der KMK) 2, 5, 4, 2, 5, 15, 5, 2, 2, 9, 4, 5 11 56 5 247
2021 local web  Adaptive Lernsysteme zwischen Optimierung und Kritik (Andreas Weich, Philipp Deny, Marvin Priedigkeit, Jasmin Troeger) 2, 5, 1, 3, 5, 5, 7, 10, 2, 2, 3, 2 6 3 2 90
2022 local web  Leistungspraktiken mit digitalen Lernsystemen (Johanna Geßner) 25, 2, 3, 9, 1, 6, 9, 5, 2, 4, 2, 2 2 11 2 70
2023 local web  Lernpfade in adaptiven und künstlich-intelligenten Lernprogrammen (Michael Kerres, Katja Buntins, Josef Buchner, Hendrik Drachsler, Olaf Zawacki-Richter) 2 5 0 0

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Nicht erwähnte Begriffe
Bildung, Buch, LehrerIn, Lehrmittelverlag, Schule

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Beat hat Dieser wissenschaftliche Zeitschriftenartikel erst in den letzten 6 Monaten in Biblionetz aufgenommen. Er hat Dieser wissenschaftliche Zeitschriftenartikel einmalig erfasst und bisher nicht mehr bearbeitet. Beat besitzt kein physisches, aber ein digitales Exemplar. Eine digitale Version ist auf dem Internet verfügbar (s.o.). Es gibt bisher nur wenige Objekte im Biblionetz, die dieses Werk zitieren.

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