Digitalisierung: Transformation von Unterricht und Schule Kompetenzen HWS 2024 PDF

Lehrmethoden und Unterrichtsgestaltung Digitalisierung: Transformation von Unterricht und Schule Kompetenzen HWS 2024 Prof. Dr. Stefan Münzer 1 Lernen, Unterricht Lernen mit Multimedia Überlegungen: Erklärvideo...

Lehrmethoden und Unterrichtsgestaltung Digitalisierung: Transformation von Unterricht und Schule Kompetenzen HWS 2024 Prof. Dr. Stefan Münzer 1 Lernen, Unterricht Lernen mit Multimedia Überlegungen: Erklärvideo im Unterricht § Zu welchem Zweck und in welchen Situationen werden Erklärvideos verwendet? § Wie wäre der Einsatz von Erklärvideos optimal? § Wie kommen Lehrkräfte an gute Erklärvideos? § Produzieren Lehrkräfte selbst Erklärvideos? § Sind Erklärvideos in Schulbücher integriert? § Wie nutzen Schüler*innen Erklärvideos? 2 Lernen, Unterricht Lernen mit Multimedia Anwendung: Erklärvideos bewerten Welche Fragen können Sie stellen, um die Qualität von Erklärvideos (z.B. Youtube…) zu evaluieren? 3 Lernen, Unterricht Lernen mit Multimedia Anwendung: Erklärvideos bewerten https://www.youtube.com/watch?v=RcNKHQb 8QIc (bis 3:04) 4 Lernen, Unterricht Lernen mit Multimedia Anwendung: Erklärvideos bewerten https://www.youtube.com/watch?v=73yrGoM 6LHM (bis 3:15) 5 Unterricht, Schule „Kompetenzen für eine digitale Welt“ Digitalisierung an Schulen 6 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt „Digitalisierungsbezogene Kompetenzen“ sollen an Schüler*innen vermittelt werden. Welche Kompetenzen könnten das sein? 7 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computer and Information Literacy Computer- und informa0onsbezogene Kompetenzen sind als… …individuelle Fähigkeiten einer Person definiert, die es ihr erlauben, [digitale Medien] zum Recherchieren, Gestalten und Kommunizieren von Informationen zu nutzen und diese zu bewerten, um am Leben im häuslichen Umfeld, in der Schule, am Arbeitsplatz und in der Gesellschaft erfolgreich teilzuhaben (Eickelmann, Bos et al., 2014, S. 45). Eickelmann, B., Bos, W., Gerick, J. & Kahnert, J. (2014). Anlage, Durchführung und Instrumentierung von ICILS 2013. In W. Bos, B. Eickelmann, J. Gerick, F. Goldhammer, H. Schaumburg, K. Schwippert, M. Senkbeil, R. Schulz-Zander & H. Wendt (Hrsg.), ICILS 2013 – Computer- und informationsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern in der 8. Jahrgangsstufe im internationalen Vergleich (S. 43–81). Münster: Waxmann. 8 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computer and Information Literacy (CIL) Teilbereich I: Über Wissen zur Nutzung von Computern verfügen I.1 Grundlagen der Computernutzung kennen und verstehen I.2 Grundlegende Konven:onen der Computernutzung kennen, verstehen und anwenden Teilbereich II: Informa=onen sammeln und organisieren 1.II.1 Auf Informa:onen zugreifen und Informa:onen bewerten 2.II.2 Informa:onen verarbeiten und organisieren Teilbereich III: Informa=onen erzeugen 1.III.1 Informa:onen umwandeln 2.III.2 Informa:onen erzeugen Teilbereich IV: Digitale Kommunika=on 1.IV.1 Informa:onen austauschen 2.IV.2 Informa:onen verantwortungsvoll und sicher nutzen 9 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computational Thinking …fächerübergreifende Fähigkeiten, die es einem Individuum ermöglichen, komplexe Probleme unter Verwendung von Datenverarbeitung zu lösen. § Problemformulierung § Datenerfassung und –analyse § Abstrak:on § Modellierung § algorithmisches Denken § Entwicklung von Lösungsansätzen § Einsatz digitaler Werkzeuge § Darstellung von Daten § Zerlegung von Problemen in Teilprobleme § Automa:sierung 10 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computational Thinking Wie in schulische Curricula integrieren? Computa(onal Thinking als fächerübergreifende Kompetenz Computa(onal Thinking als Teil des Informa(kunterrichts Computa(onal Thinking als eigenständiges Fach (ImplemenHerung in Curricula in anderen europäischen Ländern bereits weiter vorangeschriJen als in Deutschland) 11 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 International Computer and Information Literacy Study (Erneute) computerbasierte Testung der computer- und informa7onsbezogenen Kompetenzen von Achtklässlerinnen und Achtklässlern (erste Testung: 2013) Erstmalige Untersuchung des Kompetenzbereiches ‚Computa7onal Thinking‘ Teilnahme an ICILS 2018: 12 Bildungssysteme - Chile, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, Kasachstan, Luxemburg, Portugal, Republik Korea, Uruguay, USA. Zusätzlich: Moskau (Russische Födera:on) und Nordrhein-Wes\alen (Deutschland). Eickelmann, Birgit [Hrsg.]; Bos, Wilfried [Hrsg.]; Gerick, Julia [Hrsg.]; Goldhammer, Frank [Hrsg.]; Schaumburg, Heike [Hrsg.]; Schwippert, Knut [Hrsg.]; Senkbeil, Martin [Hrsg.]; Vahrenhold, Jan [Hrsg.]: ICILS 2018 #Deutschland. Computer- und informationsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im zweiten internationalen Vergleich und Kompetenzen im Bereich Computational Thinking. Münster ; New York : Waxmann 2019, 408 S. - URN: urn:nbn:de:0111-pedocs-181664 - DOI: 10.25656/01:18166 12 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computer and Information Literacy (CIL) CIL Teilbereich I: Über Wissen zur Nutzung von Computern verfügen Teilbereich II: Informa0onen sammeln und organisieren Teilbereich III: Informa0onen erzeugen Teilbereich IV: Digitale Kommunika0on Computa(onal Thinking Teilbereich I: Probleme konzeptualisieren 1.1 Wissen über digitale Systeme und Verständnis digitaler Systeme 1.2 Probleme formulieren, analysieren 1.3 Relevante Daten erheben und repräsen:eren Teilbereich II: Lösungen opera0onalisieren 2.1 Lösungen planen und bewerten 2.2 Algorithmen, Schni_stellen, Programme entwickeln 13 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt Computer and Information Literacy (CIL) 14  Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt CIL-Beispielaufgabe je Kompetenzstufe Computer and InformaKon Literacy (CIL) 15  Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt CIL-Beispielaufgabe je Kompetenzstufe Computer and InformaKon Literacy (CIL) 16  Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt CIL-Beispielaufgabe je Kompetenzstufe Computer and InformaKon Literacy (CIL) 17  Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt CIL-Beispielaufgabe je Kompetenzstufe Computer and Information Literacy (CIL) 18  Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt CIL-Beispielaufgabe je Kompetenzstufe Computer and Information Literacy (CIL) 19 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Ergebnisse (CIL) Eickelmann, Birgit [Hrsg.]; Bos, Wilfried [Hrsg.]; Gerick, Julia [Hrsg.]; Goldhammer, Frank [Hrsg.]; Schaumburg, Heike [Hrsg.]; Schwippert, Knut [Hrsg.]; Senkbeil, Martin [Hrsg.]; Vahrenhold, Jan [Hrsg.]: ICILS 2018 #Deutschland. Computer- und informationsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im zweiten internationalen Vergleich und Kompetenzen im Bereich Computational Thinking. Münster ; New York : Waxmann 2019, 408 S. - URN: urn:nbn:de:0111-pedocs-181664 - DOI: 10.25656/01:18166 20 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 21 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 22 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 23 Unterricht, Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 24 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Der größte rela+ve Anteil der Schülerinnen und Schüler in Deutschland (43%) erreicht in ICILS 2018 Kompetenzen der Kompetenzstufe III § verfügen über grundlegende Kenntnisse im Umgang mit digitalen Medien als Informa:onsquelle § können explizit angegebene und einfache Informa:onen iden:fizieren § können Inhalte aus Informa:onsprodukten (z.B. aus Dokumenten) mit Hilfestellungen oder unter Anleitung auswählen oder Inhalte ergänzen § können zwischen kommerziellen und nicht kommerziellen Suchergebnissen bei einer internetgestützten Recherche differenzieren § können Dokumente bearbeiten und erstellen und die Inhalte von darin enthaltenen Objekten, wie z.B. Grafiken, anpassen § kennen die Bedeutung von Benutzernamen und Passwörtern. S. 132 25 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Weniger als ein Viertel (22%) der Achtklässlerinnen und Achtklässler in Deutschland erreicht Kompetenzen, die der Kompetenzstufe IV entsprechen § können eigenständig Informa:onen ermi_eln und organisieren § können selbstständig Dokumente und Informa:onsprodukte erzeugen. § können ohne Anleitungen mit Informa:onen und Informa:onsprodukten kompetent und reflek:ert umgehen können Informa:onen hinsichtlich ihrer Glaubwürdigkeit und Sicherheit einschätzen 26 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Ordnet man dies unter der normativen Fragestellung ein, ob ein solches Kompetenzniveau (Kompetenzstufe III) ausreichend ist, kann dies unter Berücksichtigung des Bildungszieles einer selbstständigen und reflektierten Nutzung digitaler Medien, das mit Kompetenzen im Bereich der Kompetenzstufe IV oder höher einhergeht und weiterhin nur von weniger als einem Viertel der Jugendlichen in Deutschland erreicht wird, nicht positiv beantwortet werden. (S. 132) Eickelmann, Birgit [Hrsg.]; Bos, Wilfried [Hrsg.]; Gerick, Julia [Hrsg.]; Goldhammer, Frank [Hrsg.]; Schaumburg, Heike [Hrsg.]; Schwippert, Knut [Hrsg.]; Senkbeil, Martin [Hrsg.]; Vahrenhold, Jan [Hrsg.]: ICILS 2018 #Deutschland. Computer- und informationsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im zweiten internationalen Vergleich und Kompetenzen im Bereich Computational Thinking. Münster ; New York : Waxmann 2019, 408 S. - URN: urn:nbn:de:0111-pedocs-181664 - DOI: 10.25656/01:18166 27 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 § „Sicherung gesellschaOlicher Teilhabe sowie die Vorbereitung auf selbstbesHmmtes Handeln in einer digitalisierten GesellschaO ist eine zentrale Aufgabe von Schulen“ § Digitale Kompetenzen werden sonst unsystemaHsch, autodidakHsch und (ggf.) mit Unterstützung der Familie erworben § Im Umgang mit digitalen Medien stehen Unterhaltung und soziale InterakHonen im Vordergrund, nicht lern- und informaHonsbezogene Anwendungszwecke 28 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 § Kinder und Jugendliche benöHgen für einen souveränen Umgang mit digitalen Medien instrukHonale Unterstützung § Kultusministerkonferenz (KMK, 2016): Strategie Bildung in einer digitalen Welt § PerspekHven für Ziele schulischen Lernens und Rahmenbedingungen im Schulbereich § KMK-Strategie-Kompetenzrahmen beruht in relevanten Teilen auf dem in der ICILS-2013-Studie entwickelten Kompetenzstufenmodell 29 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 – „Rahmenbedingungen“ Was könnten solche “Rahmenbedingungen“ im Schulbereich sein? Welche Aspekte sind zu entwickeln? 30 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 – „Rahmenbedingungen“ IT-Aussta+ung & Wartung Hardware, SoJware, (LernplaLorm) Internetzugang/WLAN, Server, (Webseite) „IT-Koordinator*innen“ /-beauJragte Setzen von Priorität Fortbildung von Lehrer*innen KooperaBonen zwischen LehrkräFen 31 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 32 Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 33 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 34 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018: Prioritätensetzung 35 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 36 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 37 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 38 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018: Fortbildungen Bereits bei der Untersuchung der Prioritätensetzungen durch Schulleitungen fiel zudem im Rahmen von ICILS 2013 auf, dass in Deutschland nur weniger als ein Achtel (12.1%) der Schülerinnen und Schüler eine Schule besuchte, in der die Schulleitungen angaben, dass Fortbildungen zum IT-Einsatz hohe Priorität hätten (internationaler Mittelwert ICILS 2013: 52.7%). 39 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 40 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 41 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018: KooperaKon Schulinterne Koopera+on zwischen LehrkräJen: § wich+ger Prädiktor für die erfolgreiche Implementa+on digitaler Medien in Schule und Unterricht § Beitrag zur Mo+vierung, Orien+erung und Professionalisierung Ergebnisse aus ICILS 2013 zeigten, dass die Koopera+on zwischen LehrkräJen in Deutschland nicht Teil des Schulalltages sind 42 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 43 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 44 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Dänemark: Schulen werden erhebliche Mi_el für digitale Lernmaterialien und Lerninfrastruktur zur Verfügung gestellt. Ergebnis: § umfangreich vorgehaltene IT-Aussta_ung § Schüler*innen arbeiten zum überwiegenden Teil mit eigenen digitalen mobilen Endgeräten § 100 % Schulen mit WLAN für Schüler*innen und LehrkräJe § hohe Priorität der Integra+on digitaler Medien in Schulen § überdurchschni_lich hohe Anteile der täglichen schulischen Nutzung digitaler Medien durch Lehrer*innen und Schüler*innen 45 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Insgesamt weisen die im vorliegenden Kapitel präsentierten ICILS-2018-Ergebnisse zu schulischen Prozessen als Lern- und Lehrbedingungen darauf hin, dass vor allem in den Bereichen der unterrichts- bezogenen Prioritätensetzung der Schulleitungen sowie der Fortbildungs- und Kooperationsaktivitäten besondere Entwicklungsmöglichkeiten für Schulen in Deutschland erkennbar werden, die ausbaufähig gestaltbar sind. (S. 199) 46 Schule Kompetenzen für eine digitale Welt ICILS-Studie 2018 Hierzu gehört zukünftig für Deutschland, den Anteil von Schülerinnen und Schülern auf den unteren beiden Kompetenzstufen deutlich zu verringern und die Leistungsspitze systematischer zu fördern. Ob in Deutschland selbst gestellte Ziele unter der Perspektive der internati- onalen Anschlussfähigkeit erreicht werden, kann durch eine Teilnahme an dem dritten Zyklus der Studie, ICILS 2023, dokumentiert werden (Bericht erwartet November 2024) 47 Nutzung von KI: LLM 48 Nutzung von KI: LLM 1) Wie funk+onieren LLM? 2) Wie können LLM sinnvoll für schulisches Lernen eingesetzt werden? 3) Welche Poten+ale und Gefahren gibt es beim Einsatz von LLM für schulisches Lernen? 49 Nutzung von KI: LLM Wie funk6onieren LLM? 50 Nutzung von KI: LLM Wie können LLM sinnvoll für schulisches Lernen eingesetzt werden? 51 Nutzung von KI: LLM Welche Poten+ale und Gefahren gibt es beim Einsatz von LLM für schulisches Lernen? 52