Chancen und Herausforderungen des digitalen Lernens

In dieser Woche vor zwanzig Jahren erschien eine meiner allerersten Schriften zur Bildungspolitik im Druck. [ich] Es war ein Meinungsartikel, den ich als Lehrer der Mittelschule in East Harlem verfasste, in dem ich den Kampf meiner Schule um die effektive Nutzung von Klassenzimmercomputern beschrieb. Zwei Jahrzehnte später beschäftige ich mich als Professor für Wirtschafts- und Bildungspolitik in mehreren Forschungsprojekten mit der Nutzung und Wirkung von digitalem Lernen. [ii]





Seit ich in der Mittelschule unterrichtet habe, hat sich viel verändert. Ich bin beeindruckt, inwieweit jüngste technologische Innovationen viele neue Möglichkeiten geschaffen haben, um traditionell benachteiligten Schülern besser zu helfen.



Erstens können durch die Erhöhung der Geschwindigkeit und Verfügbarkeit des Internetzugangs viele der geografischen Beschränkungen verringert werden, die arme Schüler benachteiligen. Schulen, die Familien mit höheren Ressourcen versorgen, können oft auch ohne zusätzliche Mittel bessere Lehrer und Administratoren – vielleicht die wichtigsten Schulressourcen – einstellen.



Im Gegensatz zu Lehrern haben Technologien jedoch keine Präferenzen für die Schulen, in denen sie arbeiten. Die im Internet verfügbaren Ressourcen stehen beispielsweise allen Schulen mit demselben Internetzugang gleichermaßen zur Verfügung, und der Internetzugang kostet für alle Schulen im selben Gebiet gleich, unabhängig von der betreuten Schülerschaft. Die Schüler können jetzt auf Online-Videos zugreifen, die Anleitungen zu einer Vielzahl von Themen auf verschiedenen Niveaus bieten, und an Echtzeit-Videokonferenzen mit Lehrern oder Tutoren teilnehmen, die sich in einem Bundesstaat (oder sogar einem Kontinent) entfernt befinden. [iii]



Zweitens hat die Entwicklung der Touchscreen-Technologie es sehr jungen Kindern ermöglicht, sich an technologiegestütztem Unterricht zu beteiligen. Vor der Einführung von Tablets war es für Vorschul-, Kindergarten- und sogar Grundschulkinder schwierig, mit Lernsoftware zu arbeiten, da hierfür eine Maus oder eine Tastatur erforderlich war. Jetzt gibt es Hunderte von Anwendungen, die Kindern effektiv frühe Lese- und Schreibfähigkeiten vermitteln können.



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Drittens ermöglichen Fortschritte in der künstlichen Intelligenz den Lehrern jetzt, den Unterricht zu differenzieren und Schülern, deren Kenntnisse und Fähigkeiten weit unter oder über den Klassenstufennormen liegen, zusätzliche Unterstützung und entwicklungsgerechtes Material bereitzustellen. Modernste intelligente Nachhilfesysteme sind in der Lage, aktuelle Schwächen eines Schülers nicht nur einzuschätzen, sondern auch zu diagnostizieren warum Schüler machen konkrete Fehler. [iv] Diese Technologien könnten es Lehrern ermöglichen, Schüler, die in ihrem Klassenzimmer weiter vom Durchschnitt entfernt sind, besser zu erreichen, was möglicherweise Schülern mit einer schwächeren akademischen Vorbereitung zugute kommt.



Und diese Technologien lassen sich leicht skalieren, sodass Innovationen (oder sogar gute Lehrpläne) mehr Schüler erreichen können. Ähnlich wie ein gut geschriebenes Lehrbuch kann eine gut gestaltete Lernsoftware oder ein Online-Unterricht Schüler nicht nur in einem einzelnen Klassenzimmer oder einer Schule, sondern im ganzen Bundesstaat oder Land erreichen.

Während Technologien wie virtueller Unterricht und intelligentes Tutoring viel versprechend sind, ist ihr Scheitern mit ziemlicher Sicherheit garantiert, wenn die Herausforderungen, die mit ihrer Umsetzung verbunden sind, nicht vollständig verstanden und angegangen werden. Bis heute gibt es kaum Beweise dafür, dass digitales Lernen in großem Maßstab so implementiert werden kann, dass die Ergebnisse für benachteiligte Schüler verbessert werden.



Hunderttausende Schüler besuchen Vollzeit-Online-Schulen, [v] Eine letztes Jahr veröffentlichte Studie ergab jedoch, dass Schüler von Online-Charter-Schulen im Vergleich zu demografisch ähnlichen Schülern an herkömmlichen öffentlichen Schulen deutlich schwächere akademische Leistungen in Mathematik und Lesen aufwiesen. [wir] Computergestützter Unterricht wurde in den letzten 25 Jahren intensiv untersucht, und die Ergebnisse waren nicht ermutigend. Durchgängig haben Programme, die weit verbreitet sind und mit strengen Methoden evaluiert werden, den Studierenden im Durchschnitt wenig bis gar keinen Nutzen gebracht. [kommst du]



Was sind die zentralen Herausforderungen?

Beginnen wir mit der Motivation der Schüler. Wenn Technologien durch die Personalisierung von Materialien auf die Interessen der Schüler oder durch Spieletechnologie ansonsten entrechtete Schüler anziehen können, könnten sie nicht engagierten, leistungsschwachen Schülern zugutekommen. Diese Technologien verringern jedoch häufig die Aufsicht über die Schüler, was besonders für Kinder schädlich sein könnte, die weniger motiviert sind oder zu Hause weniger strukturierte pädagogische Unterstützung erhalten. Es ist auch möglich, dass diese Technologien widerwillige Lernende weniger einbeziehen können wie ein dynamischer und charismatischer Lehrer.



Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass Ansätze, die auf direkte zwischenmenschliche Interaktionen vollständig verzichten, bestimmte Fähigkeiten vermitteln können. Lernen ist eine von Natur aus soziale Aktivität. Während ein intelligenter Tutor einem Schüler möglicherweise dabei helfen kann, bestimmte mathematische Konzepte zu beherrschen, kann er den Schülern möglicherweise nicht beibringen, ein Literaturwerk kritisch zu analysieren oder die Ethik neuer Gesetze zu diskutieren.



Die Erfahrung von Rocketship, einem bekannten Netzwerk von Charter Schools, veranschaulicht diese Sorge. Das Lehrmodell von Rocketship wurde 2006 in der Bay Area in Kalifornien entwickelt und basiert auf einem Blended-Learning-Ansatz, bei dem Schüler einen beträchtlichen Teil des Tages damit verbringen, sich mit computergestützten Lerntechnologien zu beschäftigen. Das Netzwerk erhielt früh Lob für seinen innovativen Lernansatz und vor allem für die hohen Leistungsergebnisse seiner überwiegend armen, nicht weißen Studenten. Im Jahr 2012 äußerten Forscher und Pädagogen jedoch Bedenken hinsichtlich der Absolventen von Rocketship-Grundschulen und stellten fest, dass sie über gute Grundkenntnisse verfügten, jedoch mit der in der Mittelschule erforderlichen kritischen Analyse zu kämpfen hatten. [viii]

Allgemeiner gesagt ist es wichtig zu erkennen, dass Technologien entweder Ersatz oder Ergänzung von Ressourcen sein können, die bereits in der Schule vorhanden sind. Soweit sie Substitute sind, sind sie von Natur aus ausgleichende Kräfte. Gut gestaltete und strukturierte Online-Inhalte können beispielsweise einem angehenden Lehrer, der zu überfordert ist, die gleichen kohärenten und ansprechenden Materialien zu erstellen, die einige erfahrenere Lehrer erstellen können, kritische Unterstützung bieten.



In vielen Fällen kann es jedoch angemessener sein, Technologien als Ergänzungen zu betrachten – z. In diesen Fällen müssen Technologien mit zusätzlichen Ressourcen einhergehen, damit sie traditionell unterversorgten Bevölkerungsgruppen zugutekommen.



Am wichtigsten ist vielleicht, dass Systeme, die computergestützten Unterricht und Präsenzunterricht kombinieren, notorisch schwer zu implementieren sind. In neueren Studien der populären Kognitiver Tutor Mathe-Programmen berichteten Lehrer von Problemen bei der Umsetzung der Unterrichtspraktiken des Programms, die sich um kollaboratives Arbeiten drehen, starke Verbindungen zwischen computerbasierten Aktivitäten und Unterricht herstellen und das erwartete Lerntempo bei vielen Schülern beibehalten, die keine Vorkenntnisse in Mathematik und Lesen hatten. [ix]

Schließlich wird das digitale Lernen den Schülern selbst bei der besten Implementierung wahrscheinlich je nach ihren persönlichen Umständen und denen ihrer Schule unterschiedlich zugute kommen. Nicht-Muttersprachler können beispielsweise von Online-Unterricht profitieren, die es ihnen ermöglicht, innezuhalten und unbekannte Wörter nachzuschlagen. Ebenso könnten wir erwarten, dass ein Online-Kurs für Schüler, die eine stationäre Schule mit sehr minderwertigen Lehrern besuchen, vorteilhafter ist.

Tatsächlich finden einige neuere Forschungen genau diese Art von Heterogenität. Eine große, vom IES finanzierte Evaluierung von Computer Aided Instruction (CAI), die 2007 veröffentlicht wurde, ergab, dass Schüler, die zufällig Lehrern zugewiesen wurden, die die führenden CAI-Produkte verwenden, nicht besser abgeschnitten haben als Schüler in Kontrollklassen. Einige Jahre später beschloss der damalige Doktorand Eric Taylor, die Daten aus der Studie erneut zu analysieren und sich darauf zu konzentrieren, ob die Auswirkungen dieser Technologien in den einzelnen Klassenzimmern unterschiedlich waren. Seine Analyse legt nahe, dass sich die Einführung des computergestützten Unterrichts positiv auf die Schüler in Klassenzimmern mit weniger effektiven Lehrern ausgewirkt hat und Negativ Auswirkungen auf die Schüler in Klassenzimmern mit effektiveren Lehrern. [x]

In den letzten Jahren haben sich die Welten des Online-Lernens und des computergestützten Unterrichts in gewissem Maße angenähert und sich zu sogenannten Blended- oder personalisierten Lernmodellen entwickelt. Es gibt eine Reihe interessanter Projekte im ganzen Land, darunter Pilotprojekte, die von der Next Generation Learning Challenge der Gates Foundation unterstützt werden, und das Aufkommen von Charternetzwerken mit dem Ziel, jedem Schüler wirklich personalisiertes Lernen zu bieten, wie die Summit Public Schools in Kalifornien und Washington. [xi]

Damit diese neuen Bestrebungen erfolgreich sind, müssen sie die oben beschriebenen Herausforderungen meistern.


[ich] http://www.edweek.org/tm/articles/1996/05/01/08jacob.h07.html

[ii] In einer kürzlich veröffentlichten Veröffentlichung definierte die International Association for K-12 Online Learning digitales Lernen als jede Unterrichtspraxis innerhalb oder außerhalb der Schule, die digitale Technologie verwendet, um die Lernerfahrung eines Schülers zu stärken und die Bildungsergebnisse zu verbessern.

[iii] Diese Technologie hat sogar die Möglichkeiten für die berufliche Weiterbildung von Lehrern über lange Distanzen erweitert, sodass Anfängerlehrer unabhängig von der Entfernung von Meisterlehrern betreut werden können.

[iv] http://www.apa.org/pubs/books/4311503.aspx?tab=2

[v] http://www.inacol.org/wp-content/uploads/2015/11/Keeping-Pace-2015-Report.pdf

[wir] https://credo.stanford.edu/pdfs/Online%20Charter%20Study%20Final.pdf

[kommst du] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1747938X13000031

http://psycnet.apa.org/journals/edu/105/4/970/?_ga=1.79079444.1486538874.1462278305

http://www.apa.org/pubs/journals/features/edu-a0037123.pdf

http://rer.sagepub.com/content/86/1/42.abstract

[viii] http://www.edweek.org/ew/articles/2014/01/21/19el-rotation.h33.html?qs=New+Model+Underscores+Rocketship%E2%80%99s+Growing+Pains

http://educationnext.org/future-schools/

[ix] http://epa.sagepub.com/content/36/2/127.abstract

http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19345741003681189

[x] https://scholar.google.com/citations?user=5LXmfylL6JAC

[xi] http://www.rand.org/pubs/research_reports/RR1365.html