Clearing House Unterricht Metaanalysen

Clearing House Unterricht

Metaanalysen für Schule & Bildung

Psychologie fürs Klassenzimmer

Digitale Tools

Hillmayr et al 2020

Peer Feedback

Double et al (2020)

Flipped Classroom

Wagner et al (2020)

Sozialformen

Chatbots im Unterricht

Deng & Yu (2020)

Gestaltung von Lernmaterial

Games & Gamification

Forschendes Lernen

Concept Maps

Schroeder et al (2017)

Kollaboratives Lernen & digitale Geräte

Sung et al (2017)

Selbstreguliertes Lernen

Donker et al (2014)

Peer Feedback

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Double, McGrane und Hopfenbeck (2020): »The impact of peer assessment on academic performance: A meta-analysis of control group studies«

Wie lernwirksam ist Peer Assessment im Unterricht?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• signifikant positiver Effekt, in der Sekundarstufe größer als allgemein
• größerer Effekt als bei Bewertung durch die Lehrkraft, aber nicht größer als bei Selbstbewertung
• Moderatoranalyse: robuste Befunde über alle Variablen hinweg
• Ausnahme: Peer Assessment & Benotung im Studium effektiv, in Schule nicht

• grundsätzlich positive Auswirkung gesichert
• Verallgemeinerbarkeit gegeben
• Methodisch grundsätzlich gutes Vorgehen mit wenigen Schwächen

Gamification - digitale Spielelemente

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Bai, Hew und Huang (2020): »Does gamification improve student learning outcome? Evidence from a meta-analysis and synthesis of qualitative data in educational contexts«

Können digitale Spielelemente die Leistung im Unterricht fördern?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• signifikanter positiver Gesamteffekt über alle Studien hinweg
• Moderatoranalyse: signifikante Unterschiede bzw. größte Effekte bei
• Anzahl (optimal: 50-100)
• Dauer (1-3 Monate)
• geographische Region: West- & Ostasien

• methodisches Vorgehen nur teilweise sauber
• überwiegend transparente & nachvollziehbare Berichte bez. Recherche & statistische Analysen

Digitale Spiele

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Wouters und Kollegen (2013): »A meta-analysis of the cognitive and motivational effects of serious games«

Sind digitale Spiele lernförderlicher und motivierender als reguläre Lernangebote?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• Lernerfolg signifikant größer (kleine Effektstärke) als bei regulären Lernangeboten
• keine signifikante Veränderung bei der Motivation
• Moderatoren:
• Kombination mit Lernaktivitäten sinnvoll
• Spielen in Gruppen sinnvoll
• Spiele in sprachlichen Fächern effektiver als math/natwiss

• robuste Studie

Chatbots im Unterricht

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Deng & Yu (2023): A meta-analysis and systematic review of the effect of chatbot technology use in sustainable Education.

Wie effektiv sind Chatbots um unterschiedliche Lernerfolge zu fördern und Wissen nachhaltig zu sichern?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• Mittlerer bis großer positiver Einfluss auf Lernergebnisse
• über Fächer hinweg stabil
• Effektivität von Chatbots tendenziell verallgemeinerbar
• Deutlicher Vorteil beim Lernerfolg, andere Komponenten mit positiven Trends

• signifikant positive Ergebnisse
• robuste Studie
• keine Darstellung nach Altersgruppen / Klassenstufen

Flipped Classroom

Beispielstudie

Leitfrage

Studie

Details

Wie wirksam ist Flipped Classroom? Erste wissenschaftliche Erkenntnisse für die Sekundarstufe

Wagner, Gegenfurtner und Urhane (2020): »Effectiveness of the Flipped Classroom on Student Achievement in Secondary Education: A Meta-Analysis«.

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• unterschiedlich starke, aber immer signifikante Stärken gegenüber regulärem Unterricht je nach Art der Studie (siehe Studiendesign)
• Moderatoranalyse kommt zu unterschiedlichen Ergebnissen

• mittlere allgemein gültige Effektstärke scheint gesichert
• geringe Studienzahl macht konkretere Aussagen schwierig --> mehr Studien notwendig

Integration von Abbildung und Text

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Schroeder & Cenkci (2018): »Spatial Contiguity and Spatial Split-Attention Effects in Multimedia Learning Environments: a Meta-Analysis«

(Wie) Erleichtern die Integration von Abbilundgen und Text das Lernen?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• Präsentationsmedium hat großen Effekt --> integriertes Arbeitsblatt & integriertes computerbasiertes Lernmaterial zeigen größte Effekte
• statische integrierte Abbildungen zeigen größten Effekt
• Art der Abbildung (Foto, 2D, 3D...) zeigt keine Unterschiede
• Bio, Geo, Technik: mittlerer Effekt; Mathe/Physik: kleiner Effekt
• Klasse 6-8: mittlerer Effekt; Klasse 9-12: großer Effekt

• Grundsätzlich methodisch saubere Studie mit kleinen Schwächen
• Spezifische Effekte sind aussagekräftiger als Gesamteffekt

Hervorhebungen

Beispielstudie

Studie

Leitfrage

Details

Schneider, Beege, Nebel & Rey (2018): »A meta-analysis of how signaling affects learning with media«

Wie beeinflussen Hervorhebungen den Lernerfolg?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• methodisch sehr saubere Studie
• gute allgemeine Orientierung
• spezifische Aussagen (bspw. fachbezogen) stärker zu bewerten als Allgemeinurteil wegen Moderatorvariablen

• mittlerer positiver Effekt auf Wiedergabe, kleiner positiver Effekt auf Transfer
• kleiner positiver Effekt auf kognitive Belastung, Motivation und Lernzeit
• Art der Hervorhebung beeinflusst Effekt
• farbliche Hervorhebung ist positiv
• Wegweiser, Beschriftung, Scheinwerfer nicht wirksam
• Hervorhebungen sind für alle Fächer außer Mathe effektiv

Digitale Tools: Naturwissenschaften & Mathe

Beispielstudie

Leitfrage

Studie

Details

Digitale Tools im Unterricht: Welche Typen gibt es und wie kommen sie effektiv zum Einsatz?

Hillmayr, Ziernwald, Reinhold, Hofer und Reiss (2020), »The potential of digital tools to enhance mathematics and science learning in secondary schools: A context-specific meta-analysis«

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• signifikante Verbesserung der Leistung beim Einsatz digitaler Tools
• signifikante Verbesserung der Einstellung beim Einsatz digitaler Tools
• einzige wichtige Moderatorvariable: Schulung der Lehrkräfte
• dynamische mathematische Visualisierungen (z.B. Geogebra) & (intelligente) digitale Tutoren haben besonders große positive Auswirkung auf die Leistung

• methodisch sehr robustes Studiendesign
• hohe praktische Bedeutung
• verallgemeinerbare Einschätzung für Naturwissenschaften

Kollaboratives Lernen & mobile Geräte

Weitere Studien

Leitfrage

Studie

Details

Inwiefern profitieren Kleingruppen beim kollaborativen Lernen von mobilen Geräten? Welche Faktoren sind wichtig?

Sung, Yang und Lee (2017): The effects of mobile-computer-supported collaborative learning: Meta-analysis and critical synthesis.

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Schlussfolgerung

• Effektiver als individuelles mobiles Lernen und kollaboratives analoges Lernen.
• Mobil oder nicht (also am PC) macht keinen signifikanten Unterschied.
• Optimale Rahmenbedingungen: 4 Personen, homogene Gruppen, 1-4 Wochen.
• Lernort irrelevant, individuelle Benotung besser als Gruppenbenotung.

Mehr Forschung benötigt, aber es gibt wohl einen positiven Trend in dieser Richtung.

Einzel-, Partner- & Gruppenarbeit

Beispielstudie

Leitfrage

Studie

Details

Allein, zu zweit oder in Gruppen – Wie lernen SchülerInnen am besten?

Tenenbaum et al. (2020): »How effective is peer interaction in facilitating learning?«

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• signifikant größerer Lernerfolg durch Partner- & Gruppenarbeit - aber nicht im Vergleich zur Arbeit mit Erwachsenen
• Konsensfindung erhöht Lernerfolg deutlich
• Variablen (Häufigkeit, Alter, Geschlechtsverteilung, Gruppengröße, Lernbereich) sind nicht entscheidend - Gruppengröße allerdings tendentiell unter 6

• robustes Studiendesign inkl. Moderatoranalyse
• allerdings wenige Studien in einzelnen Lernbereichen

Kooperatives Lernen

Beispielstudie

Leitfrage

Studie

Details

Kyndt et al. (2013): »A meta-analysis of the effects of face-to-face cooperative learning. Do recent studies falsify or verify earlier findings?«

Wie gut gesichert sind Belege zur Wirksamkeit kooperativer Lernformen?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• klein bis mittlere positive Effekte beim Lernerfolg
• nicht einmal kleiner Effekt für die Einstellung zum kooperativen Lernen
• verschiedene Altersgruppen, Fächer und kulturelle Kontexte liefern systematisch verschiedene Effektstärken --> keine Generalisierbarkeit möglich

• grundsätzlich robuste, wenn auch nicht starke Befunde
• methodisch gutes Vorgehen

Selbstreguliertes Lernen

Studienbeispiel

Studie

Leitfrage

Details

Donker et al (2014): Effectiveness of learning strategy instruction on academic performance: A meta-analysis

Wie wirkt sich selbstreguliertes Lernen auf den Lernerfolg aus?

Studiendesign

Zentrale Ergebnisse

Bewertung der Studie

• SRL kann erfolgreich unterrichtet werden
• mittlere bis große positive Effekte
• optimalerweise verbunden mit individuellem Feedback
• Tipp: verschiedene Strategien beispielhaft zeigen und erklären, wann welche Strategie warum angewendet wird

• robuste Studie mit guter methodischer Vorgehensweise
• deckt sich mit vorherigen Studien

Allgemeine Infos

- Abbildungen veranschaulichen, brauchen aber oft Erklärungen in Form von Text. - 2 verschiedene Informationsquellen müssen integriert und verarbeitet werden, dadurch entsteht eine kognitive Belasung (cognitive load) - Die integrierte (also nahe beineinander liegende) Darstellung hat einen positiven Effekt auf Verstehen und Lernen.