Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der Lernaktivität

Bockshecker, Alina; Ebner, Katharina; Smolnik, Stefan; Anschütz, Christian Article — Published Version Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended- Learning-Studienmodell zur Erhöhung der Lernaktivität HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik Provided in Cooperation with: Springer Nature Suggested Citation: Bockshecker, Alina; Ebner, Katharina; Smolnik, Stefan; Anschütz, Christian (2021) : Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der Lernaktivität, HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, ISSN 2198-2775, Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, Vol. 58, Iss. 6, pp. 1420-1431, https://doi.org/10.1365/s40702-021-00795-z This Version is available at: https://hdl.handle.net/10419/287690 Standard-Nutzungsbedingungen: Die Dokumente auf EconStor dürfen zu eigenen wissenschaftlichen Zwecken und zum Privatgebrauch gespeichert und kopiert werden. 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If the documents have been made available under an Open Content Licence (especially Creative Commons Licences), you may exercise further usage rights as specified in the indicated licence. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ SCHWERPUNKT https://doi.org/10.1365/s40702-021-00795-z HMD (2021) 58:1420–1431 Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der Lernaktivität Alina Bockshecker · Katharina Ebner · Stefan Smolnik · Christian Anschütz Eingegangen: 1. Juni 2021 / Angenommen: 6. September 2021 / Online publiziert: 27. September 2021 © Der/die Autor(en) 2021 Zusammenfassung Die digitale Transformation mit ihrer Komplexität und Vielfältigkeit stellt Lehrende vor große Herausforderungen, geeignete Lehr-/Lernkonzepte zu entwickeln. Zusätzlich ergeben sich durch Blended-Learning-Studienmodelle weitere Herausforderungen in Bezug auf die didaktische und organisatorische Umsetzung von Lehr-/Lernkonzepten. Ziel dieses Beitrags ist es, ein Lehr-/Lernkonzept vorzustellen, das die digitale Transformation sowohl inhaltlich als auch didaktisch auf Basis von problembasiertem Lernen, Gamification und virtueller Gruppenarbeit umsetzt. In der Gruppenarbeit setzen sich die Studierenden inhaltlich mit vielfältigen Konzepten der digitalen Transformation auseinander und werden darauf vorbereitet, die immer neuen und komplexen Aufgaben der digitalen Transformation bewältigen zu können. Es werden zudem die notwendigen Gestaltungsanforderungen dargelegt und die zugrundeliegenden Gestaltungszyklen kurz beschrieben. Schlüsselwörter Blended Learning · Digitales Lehr-/Lernkonzept · Gamification · Gestaltungsanforderungen · Lernerfolg · Problembasiertes Lernen Alina Bockshecker () · Katharina Ebner · Stefan Smolnik · Christian Anschütz Lehrestuhl Betriebswirtschaftslehre, insbes. Betriebliche Anwendungssysteme, FernUniversität in Hagen, Hagen, Deutschland E-Mail: [email protected] K Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der... 1421 Increasing learning activity through problem-based learning in the blended learning study model Abstract The digital transformation with its complexity and diversity presents lecturers with major challenges in developing an education concept for this. In addition, blended learning study models pose further challenges with regard to the didactic and organizational implementation of such education concepts. The aim of this paper is to present a concept that implements the digital transformation both in terms of content and didactics based on problem-based learning, gamification and virtual group work. In group work, students deal with the content of diverse complex concepts of digital transformation and they are also prepared to be able to master new and complex tasks of digital transformation. The necessary design requirements are also briefly outlined and the underlying design cycle is briefly described. Keywords Blended Learning · Design Requirements · Digital Education Concept · Gamification · Learning Success · Problem Based Learning 1 Einleitung Die Gestaltung und Integration innovativer digitaler Lehr-/Lernkonzepte haben nicht zuletzt im Kontext der Covid-19-Schutzmaßnahmen deutlich an Relevanz gewonnen und werden nachhaltig von vielen Hochschulen forciert. Die Digitalisierung der Lehre „muss [dabei] zu einem besseren Lernen und damit zu grundlegenden Verbesserungen der Hochschulbildung beitragen“ (Rachel 2019) und sollte nicht dem Selbstzweck der Digitalisierung dienen. In der wissenschaftlichen aber auch praxisorientierten Literatur zur Digitalisierung der Lehre werden verschiedene Lehr-/ Lernkonzepte diskutiert (z.B. der Einsatz von Virtual Reality, Elmqaddem 2019). Herausforderungen derartiger Lehr-/Lernkonzepte umfassen einerseits die didaktische Umsetzung einer mit der Präsenzlehre vergleichbar intensiven und qualitativen Wissensvermittlung (Freeman und Urbaczewski 2019) sowie die Sicherstellung von Lern- bzw. Studienpersistenz und nachhaltigem Lern- bzw. Studienerfolg (Xu und Jaggars 2013). Andererseits stellt die digitale Transformation in ihrer Komplexität und Vielfalt Lehrende vor Herausforderungen, geeignete Lehr-/Lernkonzepte inhaltlich zu gestalten, da nicht nur die relevanten technischen und technologischen Innovationen zu betrachten sind. Studierende müssen auch den Einfluss der digitalen Transformation auf nahezu alle Lebensbereiche (Hess 2019, S. 18) aus soziotechnischer Perspektive begreifen. Komplexe Veränderungen der Beziehungen zwischen Mensch, Aufgabe und Technik bilden die Basis einer Vielzahl von teilweise widersprüchlichen Konzepten, die verstanden werden müssen. Dies ist jedoch in Gänze nur schwer in einem einzigen Modul umsetzbar. Ziel dieses Beitrags ist es daher, die didaktische Gestaltung, Realisierung und Evaluation eines Lehr-/Lernkonzepts der FernUniversität in Hagen vorzustellen, das inhaltlich in die Begriffe, Konzepte und Modelle der digitalen Transformation einführt. Durch die Implementierung einer virtuellen Gruppenarbeit in Kombination mit einem problembasierten, gamifizierten Lernansatz zu Problemen aus dem Bereich K 1422 A. Bockshecker et al. „Digitalisierung von Städten und Verkehr“ im Bachelor-Modul „Digitale Transformation“ der Fakultät für Wirtschaftswissenschaft an der FernUniversität in Hagen werden die Studierenden darauf vorbereitet, die immer neuen und komplexen Aufgaben der digitalen Transformation bewältigen zu können. Das beschriebene Lehr-/Lernkonzept ist auf Fernlehre ausgerichtet, d.h. auf eine minimale physische Präsenz sowie Lernen auf Distanz. Die zugrundeliegenden didaktischen Konzepte – problembasiertes Lernen, virtuelle Gruppenarbeit und Gamification – sowie deren Integration in das Lehr-/Lernkonzept zur Adressierung der oben skizzierten Herausforderungen werden vorgestellt. Darüber hinaus gibt der Beitrag einen Ausblick, wie das Lehr-/Lernkonzept weiterentwickelt und auf andere Module übertragen werden kann. 1.1 Problembasiertes Lernen als Konzept zur Vermittlung von Inhalten der digitalen Transformation Die digitale Transformation bezeichnet den durch Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) hervorgerufenen Wandel (Hess 2019) von Individuen, Unternehmen und ganzen Gesellschaften. Menschen, Aufgaben und Technik werden weiter vernetzt, neue Technologien eingesetzt sowie größere Datenmengen gesammelt, die mit entsprechender Analytik ausgewertet werden. In diesem Zusammenhang werden oft die SMAC-Technologien (soziale Medien, mobile IKT, fortschrittliche (Daten-)Analytik sowie Cloud-Computing) angeführt, die zu vielfältigen Veränderungen – auch in Lehr-/Lernkonzepten – beitragen (Khanm 2020). Die digitale Transformation stellt mit ihrer Komplexität und Vielfältigkeit Lehrende vor Herausforderungen, Studierende auf zukünftige Problemsituationen im Arbeitsleben vorzubereiten. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, den Studierenden zwar die Grundlagen der digitalen Transformation zu vermitteln, sie aber vielmehr zu befähigen, selbstständig die Problemsituationen zu bearbeiten und geeignete Lösungen zu entwickeln. Darum fokussiert das im weiteren Verlauf vorgestellte Lehr-/Lernkonzept auf die didaktische Umsetzung in Form einer virtuellen Gruppenarbeit. Problembasierte Lehr-/Lernkonzepte beruhen auf selbstgesteuerten Lernprozessen anhand von komplexen, unstrukturierten, oft widersprüchlichen und offenen Problemsituationen sowohl alleine als auch in der Gruppe (Müller Werder 2013). Die Lernenden sollen dabei anhand einer gegebenen Problemsituation selbstständig relevante Lerninhalte identifizieren, eigene Wissenslücken feststellen und schließen sowie eine mögliche Lösung erarbeiten. Diese Lösung ist dabei nicht a priori festgelegt, sondern von den individuellen Interpretationen und dem Wissensstand der Lernenden abhängig. Problembasiertes Lernen ermöglicht es, umfassendes und transferfähiges Wissen zu erwerben sowie effektive Problemlösekompetenzen zu entwickeln. Ein zentraler Unterschied zu traditionellen Lehr-/Lernkonzepten liegt darin, dass das erworbene Wissen nicht bei der Problembearbeitung abgefragt wird, sondern im Zuge dieser erst entsteht (Müller Werder 2013). Die Problemsituation erzeugt kognitive Konflikte und Interaktionen zwischen den Lernenden, die den Stimulus für das Lernen darstellen und die Motivation sowie die Lernbereitschaft fördern. Darüber hinaus wird die langfristige kognitive Verankerung der gelernten Inhalte, eine Erweiterung der Problemlösungsfähigkeiten sowie das Denken höherer K Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der... 1423 8. Evaluation 7. Synthese 6. Selbstständiges Studium 5. Lernzielformulierung 4. Systematische Vertiefung 3. Problemanalyse 2. Problemdefinition 1. Klärung unklarer Begriffe Schaffung einer gemeinsamen Ausgangssituation für alle Gruppenmitglieder Eingrenzung des zu bearbeitenden Bereichs Aktivierung des Vorwissens der Gruppenmitglieder Definition von zu klärenden Fragestellungen Formulierung von Lernzielen als Brücke zwischen Fragen und dem Vorwissen Bearbeitung der Lernziele im Eigenstudium (Recherche) Überprüfung des neuen Wissens am Ausgangsproblem Analyse des Gruppenprozesses, der Effizienz und Effektivität des Lernverhaltens Abb. 1 Schritte des problembasierten Lehr-/Lernkonzepts in der virtuellen Gruppenarbeit. (In Anlehnung an Müller Werder 2013;Schmidt1983) Ordnung und der Erwerb von Fähigkeiten zum selbstgesteuerten und lebenslangen Lernen gefördert (Hung et al. 2008). Der Siebenschritt (Abb. 1, engl. 7-step) stellt hierbei die didaktische Prozessstruktur des problembasierten Lernens dar (Schmidt 1983; Müller Werder 2013); sie dient den Studierenden als Orientierung sowie Strukturierung der problembasierten Gruppenarbeit. Die Evaluation der eigenen Lösung und Herangehensweise in der Gruppe stellt einen achten Schritt dar, der von der thematisch-inhaltlichen Problembearbeitung in der Gruppe losgelöst ist. Der Evaluation kommt als Reflexionsschritt im Rahmen des problembasierten Lernens große Bedeutung zu, da die Lernenden hierbei ihre eigenen Lernstrategien, den Gruppenprozess, die erlernten Inhalte und erarbeitete Lösung kritisch bewerten sowie dabei metakognitiv verarbeiten, was zentral für die Lernpersistenz ist (Xu und Jaggars 2013). 1.2 Gestaltunganforderungen und zyklische (Weiter-)Entwicklung des Lehr-/ Lernkonzepts Die Gestaltung des hier vorgestellten Lehr-/Lernkonzepts erfolgte anhand identifizierter Gestaltungsanforderungen (GAen) in insgesamt drei Gestaltungszyklen. Bedingt durch das Blended-Learning-Studienmodell der FernUniversität in Hagen, das aus einer Kombination von Online- und Präsenzlehre besteht, ist das Modul auf Fernlehre ausgerichtet, d.h. auf eine minimale physische Anwesenheit der Studierenden sowie Lernen auf Distanz. Die Studierenden absolvieren ihr Studium oft neben einer Berufstätigkeit in Voll- oder Teilzeit, sodass Flexibilität und Optionalität der Gruppenarbeit wichtige Kriterien für den Erfolg des Lehr-/Lernkonzepts sind. Zudem sind die Studierenden über den gesamten deutschsprachigen Raum, einige K 1424 A. Bockshecker et al. sogar international, verteilt. Das Modul und damit einhergehend die Gruppenarbeit müssen mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen umsetzbar sein, d.h. große Studierendenzahlen sind, in dem vorliegenden Fall, mit zwei wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und einer studentischen Hilfskraft zu organisieren und umzusetzen. Um nachhaltigen Studien- bzw. Lernerfolg insbesondere in einem Fernstudium zu erreichen, ist eine weitere Anforderung, das Lehr-/Lernkonzept motivierend zu gestalten, z.B. durch die Integration von Spielelementen („Gamification“), die die inhaltliche als auch organisatorische Auseinandersetzung fördern. Hieraus ergeben sich die fünf GAen: GA1 (Virtualität): Physische Treffen der Studierenden sind zur Bearbeitung der Gruppenarbeit optional zu halten. GA2 (Flexibilität): Räumliche und zeitliche Flexibilität der Gruppenarbeit muss gegeben sein. GA3 (Optionalität): Das Modul muss auch ohne die Gruppenarbeit erfolgreich abzuschließen sein, d.h. Studierende können sich bewusst gegen eine Teilnahme an der Gruppenarbeit entscheiden. GA4a (prüfungsrechtliche Umsetzbarkeit): Die prüfungsrechtlichen Rahmenbedingungen müssen eingehalten werden und Bestandteile der Gruppenarbeit klar definiert sein. GA4b (Umsetzbarkeit mit verfügbaren Lehrstuhlressourcen): Das Konzept muss mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen umsetzbar sein, d.h. auch bei sehr großen Belegerzahlen skalieren. GA5 (Engagement und Leistungsbereitschaft): Der Studienerfolg soll sichergestellt werden durch Gamification-Ansätze. Auf Basis des ADDIE-Prozesses (engl. Abkürzung für Analyse, Design, Entwicklung, Implementierung und Evaluation) nach Branch (2009) erfolgte die zyklische Entwicklung des virtuellen und auf dem Konzept des problembasierten Lernens basierenden Lehr-/Lernkonzepts für das Modul „Digitale Transformationen“. Die GAen prägen die einzelnen Gestaltungszyklen. Die erste Phase des ADDIE-Prozesses fokussiert hierbei auf die Analyse der Modulziele (Vermittlung der Basis sowie die Befähigung, sich selbstständig in neue Problemsituationen im Kontext der digitalen Transformation einzuarbeiten), der Zielgruppe (Studierende der Betriebs- und Volkswirtschaftslehre sowie der Wirtschaftsinformatik mittleren Alters und zu großen Teilen berufstätig) sowie der zur Verfügung stehenden Lehrstuhlressourcen für die Umsetzung des Konzepts (zunächst zur Verfügung stehende Konferenztechnik (Adobe Connect) und Lernmanagementsystem (Moodle) sowie zwei wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und eine studentische Hilfskraft). In der Design-Phase sind die Modulstruktur mit klaren Verbindungen zwischen Inhalten und Lernzielen sowie Einführung in Inhalt und problembasiertes Lernen, die Lernziele für fünf thematische Moduleinheiten sowie die Prüfungsbestandteile und -leistungen zu definieren. In der darauffolgenden Phase der Entwicklung sind die Lernressourcen (z.B. Problemsituationen für die Gruppenarbeit, methodische Einführungen, Hinweismaterial) zu erstellen und die erforderlichen Ressourcen sowie Organisation der Gruppenarbeit konkreter auszugestalten. In der Implementierungsphase werden die neuen Lernressourcen eingesetzt und das K Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der... 1425 erarbeitete Lehr-/Lernkonzept umgesetzt. Die Betreuungspersonen unterstützen in dieser Phase die Studierenden als Lernbegleiter und Ansprechpersonen. In der Evaluationsphase wird die Zielerreichung geprüft und Feedback der Studierenden mit den formulierten Anforderungen abgeglichen; ggf. stellen diese als veränderte Anforderungen die Basis für den nächsten Gestaltungszyklus dar. 2 Ausgestaltung eines virtuellen problembasierten Lehr-/Lernkonzepts für die digitale Transformation Das in drei ADDIE-Zyklen gestaltete Lehr-/Lernkonzept für das Modul „Digitale Transformation“ wird in den folgenden Abschnitten näher dargestellt und erläutert. 2.1 Modulstruktur und Prüfungsleistungen Das Modul „Digitale Transformation“ ist in fünf thematische Einheiten1mit je einem Arbeitsaufwand von 60h gegliedert. Das problembasierte Lernen, dem Maastrichter Modell (siehe z.B. Müller Werder 2013) folgend, ist in der dritten Einheit in Form einer Gruppenarbeit integriert, um den Studierenden die oben genannten Fähigkeiten im Kontext der digitalen Transformation zu vermitteln. In der Gruppenarbeit können insgesamt 20 von 100 Modulpunkten erreicht werden. Die Gruppenarbeit ist in drei Teile gegliedert, wobei die bewertbaren Einzelleistungen die Gruppenleistung in Summe überwiegen: 1. Einzelleistung I: Inhaltliche Vorbereitung und Ausarbeitung jeweils einer Rolle und eines argumentativen Vortrags in Form eines 90-sekündigen Elevator Pitch (Denning und Dew 2012) (entspricht ca. einer halben Seite Fließtext). 2. Gruppenleistung: Gestaltung eines einseitigen Gruppenhandouts und von Folien für eine Abschlusspräsentation sowie Erarbeitung einer Lösung für die Problemsituation in Form eines 3-minütigen Wrap-up. 3. Einzelleistung II: Erstellung einer individuellen maximal zweiseitigen schriftlichen Reflexion der Gruppenarbeit. Mit dieser Ausgestaltung des problembasierten Lernens können verschiedene Anforderungen adressiert werden. Die Studierenden sind gefordert, spielerisch eine archetypische Rolle und die jeweiligen Argumentationen mit Konzepten der digitalen Transformation auszugestalten (GA5). Hierbei sind Abwägungen von einzelnen Argumenten zu treffen, inhaltliche Diskussionen mit den Kommilitonen zu führen sowie Lösungen zu debattieren. Darüber hinaus ermöglicht dieses Lehr-/Lernkonzept gegenüber anderen Ausgestaltungsmöglichkeiten, auch große Teilnehmerzahlen zu betreuen und zu prüfen (GA4b) sowie eine virtuelle Umsetzung und Durchführung (GA1). 1(1) Konzepte und Technologien der digitalen Transformation, (2) Veränderte Wertschöpfung durch die Digitalisierung, (3) Digitalisierung von Städten und Verkehr, (4) Digitalisierung der Finanzbranche, sowie (5) Nutzung und Erfolg von Informationssystemen im Zeitalter der Digitalisierung. K 1426 A. Bockshecker et al. Abb. 2 Exemplarische Problemsituation (oben, Konzepte der digitalen Transformation sind eingerahmt und die verschiedenen Rollen sind unterstrichen), Ausgestaltung einer Rolle (Mitte) und mögliche Lösungsidee (unten) K Der Einsatz problembasierten Lernens im Blended-Learning-Studienmodell zur Erhöhung der... 1427 Die restlichen 80 Punkte entfallen auf eine Modulabschlussklausur. Die Teilnahme an der Gruppenarbeit ist für die Studierenden folglich insofern freiwillig, als dass das Modul auch ohne die Gruppenarbeit bestanden werden kann, allerdings können die 20 hierdurch zu erreichenden Punkte nicht kompensiert werden (GA3). 2.2 Kontext der Problemsituationen Im thematischen Kontext der Digitalisierung von Städten und Verkehr sind die soziotechnischen Verflechtungen der digitalen Transformation besonders ausgeprägt, weshalb Problemsituationen aus diesem Kontext für die Gruppenarbeit gewählt wurden. Basierend auf den sechs Smart-City-Domänen von Giffinger und Haindlmaier (2010) (Smart Economy, Smart People, Smart Governance, Smart Mobility, Smart Environment sowie Smart Living) werden komplexe Problemsituationen mit jeweils mindestens acht verschiedenen archetypischen Rollen des Stadtentwicklungskomitees der fiktiven Stadt Neuhagen (z.B. Bernd Bürgermeister, Cornelia Contra, Herbert Hintergrundwissen, Ulrich Unternehmer) entwickelt. Die Rollen vertreten verschiedene Positionen in Hinblick auf die jeweilige Problemsituation und gehen dabei auf widersprüchliche, komplexe und vielfältige Konzepte der digitalen Transformation ein. Insgesamt sind aktuell 15 Problemsituationen verfügbar. Die Problemsituationen orientieren sich hierbei an aktuellen technischen Entwicklungen und realen Problemen, wie sie in den letzten Jahren in Medien und (Fach-)Presse diskutiert worden sind. Abb. 2stellt eine beispielhafte Problemsituation sowie die Ausgestaltung einer Rolle dar. Ein möglicher Lösungsansatz der Fallstudie (vgl. Abb. 2, unten) ist ein umfassendes Flächennutzungskonzept, in dem die verschiedenen Nutzungsideen der Fallstudie aufgegriffen und zusammengeführt werden. 2.3 Ablauf und Umsetzung der Gruppenarbeitsphase Die Studierenden werden zunächst im Rahmen einer Kick-off-Veranstaltung sowie anhand begleitender Materialien in das problembasierte Lernen sowie den Siebenschritt eingeführt. Hinweise zu den Bestandteilen der Gruppenarbeit bieten Unterstützung, um zum einen Unsicherheiten bzgl. des Prüfungsformats zu adressieren und zum anderen auch die spätere Bewertung der unterschiedlichen Bewertungsbestandteile zu konkretisieren (GA4a). Um die studentischen Gruppen effizient einzuteilen, wird die Gruppeneinteilungsaktivität der Lernplattform (Moodle) verwendet. Hierbei können die Studierenden sich selbstständig in Gruppen von 5–8 Studierenden einteilen. In einem (Excel-)Formular werden die Gruppenmitglieder, die Gruppensprecher/in für den Austausch mit dem Lehrstuhl sowie die Präferenzen bzgl. Problemwahl und Abschlusspräsentationstermin gesammelt und effizient erfasst (GA4b). Für die virtuelle Zusammenarbeit der Gruppen wird jeweils ein Jitsi-Raum zur Verfügung gestellt, um Diskussionen und den Austausch untereinander zu ermöglichen (GA1, GA2). Einmal in der Woche stehen die Betreuungspersonen in Form einer virtuellen Sprechstunde über Zoom für Fragen zur Verfügung. Zusätzlich besteht für alle Gruppen die Möglichkeit einer optionalen kurzen Zwischenpräsentation nach der Hälfte der Gruppenarbeitszeit K