Fachintegratives Lernen mit digitalen Medien

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Diese Studie behandelt die theoriegeleitete Entwicklung und Evaluation einer hypermedialen Lernumgebung für den fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht an Realschulen. Als exemplarisches Thema wurde das Basiskonzept der Energie und des Energieübertrags am Beispiel der Überwinterung gleichwarmer Tiere gewählt, betrachtet aus den Perspektiven der Biologie und Physik. Die Lernumgebung wurde nach Designkriterien entwickelt, die auf kognitionspsychologischen Theorien zum Lernen mit Multi- und Hypermedia sowie auf Aspekten des selbstgesteuerten und kooperativen Lernens basieren. Implementiert wurden sowohl implizite als auch explizite Unterstützungsmassnahmen, wie eine angemessene Aufgabenleitung und Navigationshilfe. Die Erprobung fand mit 106 Schülerinnen und Schülern aus 5 Realschulklassen der 9. Jahrgangsstufe statt, die kooperativ und selbstgesteuert in Paaren arbeiteten, ohne Lehrperson. Die Evaluation erfolgte durch ein Pre-/Post-Test-Design mit konventionellen Tests und Concept-Mapping zur Wissensdiagnose. Die Ergebnisse zeigten, dass die Schüler in fachspezifischen Bereichen sowie bei fachintegrativen Problemstellungen Wissenszuwächse erzielten. Vorwissen, naturwissenschaftliche Leistungsfähigkeit und die Qualität des Arbeitsprozesses waren entscheidend für den Lernerfolg. Die Concept Maps zeigten, dass die Lernziele zufriedenstellend erreicht wurden, und die Nutzung der Navigationshilfe korrelierte positiv