Abstimmungssysteme in Vorlesungen: Einsatzmöglichkeiten und Praxisbeispiele

von Jens Bücking

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Hintergrund

Vorlesungen für große Teilnehmerzahlen stellen oft eine der Situation geschuldete Einweg-Kommunikation dar. Der Lehrende doziert, die Studierenden rezipieren. Beiträge und Fragen aus dem Auditorium bleiben selten und beschränken sich meist auf die mutigeren unter den interessierten Studierenden. Was die Anwesenden am Ende der Vorlesung an neuem Wissen und Verständnis mitnehmen bleibt im Dunkeln. Einen Weg aus diesem Dilemma versprechen Abstimmungs-Systeme, auch bekannt als Audience Responce (ARS) oder Clicker-System. Das Prinzip scheint einfach: Fragen, die an das Auditorium gestellt werden, können über spezielle Handsender (Clicker) oder, bei webbasierten Systemen, über Smartphone, Tablet oder Notebook anonym beantwortet werden. Die Lehrenden erhalten die Antworten auf Ihren Rechner und können das Ergebnis direkt nach Abstimmungsende präsentieren. Was nach dem Publikumsjoker bei „Wer wird Millionär“ klingt und im Prinzip auch ähnlich abläuft, hat sich in zahlreichen Untersuchungen als wertvolles didaktisches Instrument zur Aktivierung und Partizipation von Studierenden erwiesen (Literatursammlung unter http://cft.vanderbilt.edu/docs/classroom-response-system-clickers-bibliography/). Wie generell im E‑Learning erzeugt der Technikeinsatz alleine aber noch keine didaktischen Mehrwerte. Nicht jede Veranstaltung ist geeignet und die Erreichung der didaktischen Ziele hängt von einem erprobten, an die jeweiligen Rahmenbedingungen angepassten Interaktions-Konzept ab. Kritiker sehen in ARS eher Zeitfresser, deren anfängliche Attraktivität sich sowohl bei den Studierenden als auch den Lehrenden schnell abnutzt. Dieser Beitrag zeigt Einsatzmöglichkeiten und Methoden und stellt am Beispiel dreier Vorlesungen der Universität Bremen die Erfahrungen der Lehrenden vor.

Einsatzmöglichkeiten

Das Spektrum möglicher Verwendungszwecke von Abstimmungssystemen ist groß.

  • Interaktion mit Studierenden auch bei sehr großen Teilnehmerzahlen
  • Identifikation von Verständnisproblemen mit der Möglichkeit, die betreffenden Inhalte zu wiederholen
  • Anregung zur Reflektion des gerade gehörten Lehrstoffes, z.B. über Peer Instruction (s.u.)
  • Aufrechterhaltung und Erhöhung der Aufmerksamkeit der Studierenden
  • Einsammeln und aggregieren von anonym gestellten Verständnisfragen der Studierenden
  • Anonymisierte Meinungsumfragen, z.B. zu gesellschaftlichen Fragen in der Soziologie
  • Datenerhebungen, z.B. zur Blutgruppenverteilung im Auditorium einer Statistik-Vorlesung
  • Hörsaalexperimente, z.B. in der Wahrnehmungsphysiologie
  • Anpassung der Vorlesung in Reaktion auf das Feedback der Teilnehmenden, z.B. zur Vorlesungsgeschwindigkeit
  • Lehrveranstaltungsevaluation mit der Möglichkeit, die Beurteilung durch die Studierenden direkt im Anschluss diskutieren zu können
  • Kriterien-geleitete, anonyme Bewertung studentischer Seminar-Beiträge (Live-Peer-Review)

Der Zeitpunkt des ARS-Einsatzes steht in Zusammenhang mit den Zielen (Beutner et al. 2013). Zu Vorlesungsbeginn bieten sich Wiederholungsfragen an, um die Lernziele der vorherigen Vorlesung in Erinnerung zu rufen und eine gemeinsames Verständnis über den erwarteten Kenntnisstand zu schaffen. Während der Vorlesung stehen die Aktivierung der Studierenden und die Steuerung des Vorlesungsgeschehens im Vordergrund. Zum Vorlesungsende schließlich bieten sich Lernstandskontrollen an, verbunden mit Tipps für das Selbststudium (ebd.).

Technische Lösungen

Clicker sind kleine Handsender, die an die Studierenden ausgegeben werden und mit dem Notebook des Lehrenden kommunizieren. Diese Systeme haben gegenüber der online-Variante den Vorteil, dass sie in geschlossener Umgebung mit garantierter Performanz und sehr zuverlässig funktionieren. Das ZMML verleiht hierzu eine Tasche mit 40 Clickern und einem Netbook, welches mit einem USB-Empfänger, der vorinstallierten Abstimmungssoftware und Microsoft Office inkl. Powerpoint-PlugIn ausgestattet ist. Fragen unterschiedlicher Typen wie Einfachwahl, Mehrfachwahl, Ja/Nein-Fragen, Zahleneingabe und Kurztext können vorab in der Powerpoint-Präsentation angelegt und die Abstimmung mit Aufruf der Folie aktiviert werden. Die Abstimmungszeit wird vordefiniert, kann aber auch jederzeit modifiziert werden. Spontane Abstimmungen mit Stehgreif-Fragen sind möglich. Die Ergebnisse werden nach Zeitablauf über der Powerpoint-Folie eingeblendet.

Online-Lösungen wie PINGO (Peer Instruction for very large groups) (http://pingo.upb.de/) oder ARS-Nova (https://arsnova.eu), beide für Universitäten kostenfrei, erlauben gegenüber der Hardware-Variante eine rein webbasierte Anwendung. Durch die Nutzung eigener Geräte entfällt der Aufwand für das Austeilen und Einsammeln der Clicker. Bei PINGO und ARSnova müssen sich die Teilnehmenden weder registrieren noch eine App installieren. Im Browser wird die zuvor bekanntgegebene Adresse der WebApp aufgerufen, nach Eingabe einer Session-Nummer gelangen die Teilnehmer direkt in die Abstimmung. Fragenkataloge und Auswertungen sind jederzeit verfügbar und können mit anderen Lehrenden einfach ausgetauscht werden. Der Funktionsumfang und die möglichen Fragetypen der Systeme sind unterschiedlich. Eine Übersicht dazu bietet die Seite http://ep.elan-ev.de/wiki/Audience_Response. Der Teilnehmerkreis ist auf Besitzer mobiler Endgeräte wie Smartphones, Tablets oder Notebooks mit WLAN-Anbindung oder Internetflat eingeschränkt, allerdings hatten 2014 bereits 72% der Studierenden im Alter von 18-29 Jahren ein Smartphone mit Internetflat (n.d. 2015). Der Anteil von Besitzern mobiler Endgeräte insgesamt wird deutlich höher liegen.

Didaktische Überlegungen

Die Wirksamkeit einer durch das ARS ermöglichten Interaktion misst sich an deren Beitrag zur Unterstützung der studentischen Lernprozesse (Universität Zürich 2015). Aufgaben zu entwerfen, die authentische Probleme aufgreifen und mehr prüfen als die Rekapitulation von Fakten ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Unter http://www.eassessment.uni-bremen.de/mc_leitfaden.php hat das ZMML hierzu eine Reihe von Tipps zusammengestellt. ARS-Fragen haben im Vergleich zu Prüfungsaufgaben noch zusätzliche Anforderungen. Sie sollen Interesse wecken und der Schwierigkeitsgrad muss an das aktuelle Wissensniveau der Studierenden und an die vordefinierte Antwortzeit angepasst sein. Gelingt dies nicht, kann dies zu Demotivation führen, etwa wenn die Mehrzahl der Teilnehmenden öfter kurz vor der Lösung der Aufgabe steht, die Zeit aber jedes Mal abgelaufen ist. Wenn es gelingt, den sportlichen Ehrgeiz der Studierenden zu wecken, etwa bei der Lösung von Knobelaufgaben, kann dies zu einem erfolgreichen ARS-Einsatz beitragen. Andererseits sollten die Fragerunden nicht nur oberflächliches Edutainment sein, sondern tatsächlich zu einer intensiveren Auseinandersetzung mit den Inhalten führen. Idealerweise schlagen die Fragen dabei eine Brücke zum Selbststudium, etwa zu Übungsaufgaben für die Klausurvorbereitung. Der Nutzen muss den Studierenden unmittelbar einleuchten, um sie auch noch zum Semesterende begeistern zu können. Dem Ablenkungspotential durch WhatsApp und Co. bei Nutzung studentischer Geräte muss z.B. durch klare Spielregeln begegnet werden. Auch auf Seiten des Lehrenden darf der ARS-Einsatz nicht dazu führen, dass die Beherrschung der Technik zu viel Zeit raubt und die Aufmerksamkeit von den Lehrinhalten ablenkt.

Didaktische Methoden am Beispiel Peer Instruction

Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurde eine Vielzahl von Methoden für den ARS-Einsatz entwickelt und untersucht (vergl. Bruff 2009, Caldwell 2007). Eine der bekanntesten ist die auf Mazur (1997) zurückgehende Peer Instruction, für die Abb1. eine mögliche Ausprägung zeigt.

Abbildung 1

Abb. 1

Auf eine Lehreinheit folgt die Clicker-Session, in der flexibel auf das Antwortverhalten der Studierenden reagiert wird. Sind die Antworten überwiegend korrekt (>80%), können noch verbliebene Unklarheiten erläutert und die Vorlesung fortgesetzt werden. Liegen die Studierenden überwiegend falsch (<30%), werden die betreffenden Inhalte in komprimierter und angepasster Form wiederholt und dann erneut abgestimmt. Ist das Votum gemischt (30-80%), wird eine Peer Discussion eingeleitet. Die Studierenden erhalten dabei den Auftrag, benachbarte Mitstudierende, die eine andere Antwort gewählt hatten, innerhalb der vorgegebenen Zeit von der eigenen Lösung zu überzeugen bzw. sich auf eine gemeinsame Antwort zu einigen. Anschließend wird erneut abgestimmt und die Ergebnisse der ersten und zweiten Runde gegenübergestellt. Im Idealfall verschiebt sich das Ergebnis signifikant in Richtung der korrekten Antwort. Diese wird kurz erläutert oder Teilnehmende aufgefordert, ihre korrekte Antwort kurz zu begründen. Sind die Antworten nach einer Fragenwiederholung z.B. erneut diffus, sollte die Lösung abschließend erläutert und die Veranstaltung fortgesetzt werden. Der besondere Wert der Peer Discussion liegt darin, dass der Austausch von Argumentationen, Wiedersprüchen und Lösungswegen in den Kleingruppen zu einer tieferen Auseinandersetzung mit dem Lehrstoff führt als die individuelle Bearbeitung. Das geschilderte Vorgehensmodell ist lediglich als Anregung zu verstehen. In der konkreten Vorlesung muss vom Lehrenden situationsabhängig entschieden werden, ob eine Wiederholung der Inhalte, eine Peer Discussion oder die direkte Fortsetzung der Vorlesung sinnvoller ist. Eine Vielzahl erfahrungsbasierter Tipps zum Einsatz der Methode geben Beutner et al. (2013).

Praxisbeispiele aus Vorlesungen der Universität Bremen

Die nachfolgenden Praxisbeispiele basieren auf den Ergebnissen leitfadengestützter Experten-Interviews im September 2015.

Prof. Dr. Martin Möhrle, Tutoren: Jonas Frischkorn (Interviewpartner), Alexander Kerl (FB7)

Die 90 minütige Vorlesung „Marketing“ wird im Sommersemester für Studierende der Betriebswirtschaftslehre im 2. Fachsemester und aller weiteren wirtschaftsbezogenen Studiengänge sowohl in Präsenz als auch als Mobile-Lecture (mlecture.uni-bremen.de) angeboten. Die Teilnehmerzahl lag 2014 bei 900, 2015 bei über 1000. In der Präsenzveranstaltung waren zu Semesterbeginn jeweils etwa 700, zum Semesterende noch etwa 200 Studierende anwesend.

In beiden Semestern wurden über PINGO nach ca. 45 min wenige Wissens- oder Einschätzungsfragen gestellt, die sich auf die Inhalte der ersten Vorlesungshälfte bezogen. Dieser Zeitpunkt wurde gewählt, da die Aufmerksamkeit der Studierenden dann erwartungsgemäß sinkt und die Unruhe im Hörsaal zunimmt. Die Multiple-Choice-Fragen wurden so gestaltet, dass die korrekte Antwort nicht offensichtlich ist sondern die Lösung bei den Studierenden einen Aha-Effekt auslöst. Beispiel: „Der relevante Markt für Gummibärchen umfasst …“ mit den Antwortoptionen „Fruchtgummis“, „Schokoladenprodukte“, „Spielförmchen für den Sandkasten“ und „Schnuller“ (Mehrfachwahl möglich). Erwartungsgemäß entschieden sich knapp 70% der Studierenden für Fruchtgummis, richtig sind aber, je nach zugrundeliegendem Konzept, alle vier Antworten.

Trotz der großen Zuhörerschaft gab es weder technische noch organisatorische Probleme, auch bei mehr als 200 Teilnehmenden war die WLAN-Kapazität ausreichend. Der Zeitbedarf für den ARS-Einsatz lag bei nur 3-5min. Das Ziel, auf diese Weise die Aufmerksamkeit der Studierenden wieder einzufangen gelang anfangs, die Teilnahmequote lag bei ca. 30-50%. Der gewünschte Effekt nahm im Laufe des Semesters jedoch deutlich ab, so dass im Sommersemester 15 nicht mehr jede Vorlesung mit ARS-Fragen angereichert wurde. Prof. Möhrle dazu: „In Großveranstaltungen sind ARS wie Gewürze: Sie sind nützlich, wenn man sie sparsam verwendet.“

Tobias Tkaczick (FB8)

Tobias Tkaczick ist Lektor im Fachbereich 8 (Studiengang Geographie) und setzt seit Wintersemester 2012/2013 regelmäßig PINGO für die 90 minütige Vorlesung der „Einführung in die Kartographie“ ein. Die 100 bis 160 Teilnehmenden sind Vollfächlern für den B.Sc. und den B.A. im 1. Fachsemester, aber auch Lehramtsstudierende und Komplementärfächler im 3. Fachsemester. Zu Vorlesungsbeginn dienen zunächst zwei Wiederholungsfragen dazu, den Stoff der letzten Vorlesung in Erinnerung zu rufen und einen Einstieg in das neue Thema zu finden. Im weiteren Verlauf schließen jeweils ca. 20 minütige Lehreinheiten mit einer PINGO-Session ab, in der die Studierenden über Anwendungs- und Verständnisfragen überprüfen können, ob sie den zuvor gehörten Stoff verarbeitet haben. Wurden z.B. in der Lehreinheit kartographische Informationssysteme separat besprochen, sollen diese in der Fragerunde in einer komplexen Karte über eine Mehrfachwahl-Aufgabe identifiziert werden. Diskussionen in der ca. 1-2 minütigen Abstimmungsphase sind ausdrücklich gewünscht. Nach Präsentation des Ergebnisses kehrt sofort wieder Ruhe ein und die Lösung wird, in Abhängigkeit vom Antwortverhalten, nur kurz erläutert oder mit dem Plenum diskutiert. Ein Mix aus einfachen und komplexeren Fragen schafft die Balance aus regelmäßigem Erfolgserlebnis und Herausforderung. Die Tiefe der ARS-Fragen ist gegenüber denen der Klausur begrenzt, da sie sich an der kurzen Abstimmungszeit orientieren müssen. Sind es anfangs ca. 70% der Studierenden, die sich an den Abstimmungen beteiligen, liegt der Anteil zum Semesterende bei etwa 40%. Die Gründe für diesen Rückgang sind unklar. Der ARS-Einsatz dient neben dem Feedback zum Lernerfolg und der Interaktion mit den Studierenden auch einer Auflockerung der sonst langen Präsentationsphasen. Der Dozent erhält zudem ein sofortiges Feedback, ob die Vermittlung der Inhalte geglückt ist. Die durch den, bei ca. 15 Minuten liegenden, Zeitbedarf des PINGO-Einsatzes notwendig gewordene Reduktion des Vorlesungsstoffes auf das Wesentliche wird als positiver Nebeneffekt empfunden. Die Studierenden zeigen sich in der Lehrveranstaltungsevaluation von dem PINGO-Einsatz begeistert, dieser wird auch in den kommenden Semestern fortgesetzt.

Prof. Dr. Manfred Fahle (FB2)

Prof. Fahle setzt seit 5 Jahren die vom ZMML verliehenen Hardware Clicker in zwei seiner jeweils 90 minütigen Vorlesungen im Bachelorstudiengang Biologie ein: „Tierphysiologie und Humanbiologie 2“ (NHZ2) mit ca. 120 Studierenden und „Grundprinzipien der Neurophysiologie und –anatomie“ (PM1-6) mit ca. 30 Studierenden. Da nur 40 Geräte zur Verfügung stehen, werden in NHZ2 zur Beantwortung Kleingruppen mit je 2-3 Studierenden gebildet. Im Verlauf der Vorlesung folgt auf ca. 15minütige Lehreinheiten jeweils eine Frage (2-3 min pro Clicker-Session). Der Zeitbedarf des ARS-Einsatzes liegt insgesamt bei etwa 15min. Es handelt sich überwiegend um Single-Choice Fragen vom Typ „Welche der folgenden 5 Aussagen ist falsch?“. Die Fragen repräsentieren die primären Lernziele der Veranstaltung und ähneln den Fragen in der E-Klausur. Nach Zeitablauf erscheint das Abstimmungsergebnis automatisch. Bei überwiegend richtigen Antworten wird kurz erläutert, warum die betreffende Aussage falsch war und dann die Vorlesung fortgesetzt. Bei nur 50% oder weniger korrekten Antworten wird der Stoff in ca. 2-3min in angepasster, konzentrierter Form wiederholt. Technisch gab es bisher keine Probleme und es wurden keine Geräte entwendet. Der Zeitaufwand für die Integration der Clicker-Fragen in die Powerpoint-Präsentation ist gering. Die in den Diskussionsphasen bei NHZ2 entstehende Unruhe im Hörsaal ist nach Ablauf der Clicker-Session und Präsentation des Ergebnisses sofort beendet. Durchschnittlich waren, trotz nicht trivialer Fragen, über 70% der Antworten korrekt. Die Aufmerksamkeit in der Vorlesung konnte nicht nur dank des Clicker-Einsatzes, sondern auch vieler anschaulicher Fallbeispiele durchgängig gehalten werden. Gedankenexperimente wie „Was würde es für Sie bedeuten, wenn ihr Exkretionssystem nicht 99% des Primärharns rückresorbieren würde“ tragen zum Erhalt der Aufmerksamkeit bei. Ein Abnutzungseffekt zum Semesterende war nicht feststellbar, die Beteiligung an den Abstimmungen mit ca. 90% durchgängig hoch. Die Notwendigkeit zu Gruppen-Abstimmungen in NHZ2 erwies sich als vorteilhaft, da die Reflektion der Inhalte durch die Diskussion der Studierenden untereinander verstärkt wurde. In der Lehrevaluation wurde der Clicker-Einsatz auf einer Skala von 1 (sehr positiv) bis 5 (sehr negativ) im Mittel mit 1,4 bewertet. Ein Studierender dazu: „Mithilfe der Clicker-Fragen konnte man gut einschätzen, ob man die Sachverhalte verstanden hatte. Außerdem wurde man ‚Aufgeweckt‘, sollten die Gedanken abgeschweift sein. Ansonsten wurde der Vorlesungsstoff durch nette Anekdoten und lockerem Stil gut aufgenommen“. Als gute Voraussetzung für den ARS-Einsatz erwies sich die im Verlauf der langjährigen Lehrtätigkeit erreichte Reduktion der Stofffülle um ca. 25% zugunsten einer lernförderlichen Vorlesungsatmosphäre.

Fazit

Der Einsatz von Audience Responce Systemen erfordert von Lehrenden großes Engagement und die Bereitschaft, Vorlesungszeit zu opfern sowie flexibel auf das Feedback der Studierenden einzugehen. Ein guter Ausgangspunkt kann eine didaktisch motivierte Stoffreduktion sein die hilft, Kapazitäten für aktivierende Methoden freizugeben (vergl. Ritter-Mamczek 2011). Das Beispiel aus der Wirtschaftswissenschaft zeigt aber auch, das unter den ungünstigen Rahmenbedingungen einer Massenveranstaltung mit einer auf den Konsum von klausurrelevantem Wissen sozialisierten Hörerschaft auch großes Engagement und didaktisches Geschick nicht automatisch zum Erfolg eines ARS-Einsatzes führen. Ein Interessanter Aspekt aus allen Erfahrungsberichten ist, dass das Beantworten von ARS-Fragen in der Gruppe gegenüber einer individuellen Beantwortung offensichtliche Vorteile hat. Ein fest etablierter ARS-Einsatz kann zudem dazu beitragen, wiederkehrende Missverständnisse und Wissenslücken der Studierenden zu identifizieren und so die Lehrveranstaltung über die Jahre kontinuierlich anzupassen und zu verbessern.

Über den Autor:

Jens Bücking ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im ZMML. Seine Arbeitsschwerpunktesind das Management und die Beratungsleistungen rund um das Thema E-Assessment.

Literatur:

Beutner, Marc; Zoyke, Andrea; Kundisch, Dennis; Herrmann, Philipp; Whittaker, Michael; Neumann, Jürgen; Magenheim, Johannes; Reinhardt, Wolfgang (2013): PINGO in der Lehre. Didaktische Handreichung zu Einsatzmöglichkeiten, Universität Paderborn. Online: http://bit.ly/1ORvfY3

Bruff, Derek (2009). Teaching with classroom response systems: Creating active learning environments. San Francisco: Jossey-Bass. Online (Kapitel 1):http://bit.ly/1ORvJxe

Caldwell, Jane E.: Clickers in the large classroom: Current research and best-practice tips, in: Life Sciences Education, 6(1) (2007), 9-20. Online:http://lifescied.org/content/6/1/9.full.pdf

Mazur, Eric (1997): Peer Instruction: A User’s Manual, Upper Saddle River: Prentice Hall.

Ritter-Mamczek, Bettina (2011): Stoff reduzieren. Methoden für die Lehrpraxis. Opladen & Farmington Hills: Verlag Barbara Budrich.

n.d.: Studierende in Deutschland nach Besitz von Flatrates für TV, Internet, Festnetz und Handy/Smartphone im Jahr 2014. In Statista – Das Statistik-Portal (2015). Online: http://bit.ly/1FwaFu4

Universität Zürich (2015): Hochschuldidaktik A-Z. Clicker, Bereich Lehre-Hochschuldidaktik. Online: http://bit.ly/1YBNJjA

(Alle Online-Quellen zuletzt abgerufen am 23.09.2015)

 

 

Bildnachweis:

  • Autorenfoto: Jens Bücking (
  • Abb. 1: Mazur, Eric (1997): Peer Instruction: A User’s Manual, Upper Saddle River: Prentice Hall.

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