von Tanja Barendziak und Doris Elster

BioScientix ist ein Projekt zur Reform der Studieneingangsphase des Bachelor Biologie. Ziel ist eine stärkere Vernetzung der fachdidaktischen und fachwissenschaftlichen Studienelemente. Im Rahmen eigener kleiner Forschungsprojekte entwickeln die Studierenden Storyboards zu Inhalten der fachlichen Grundausbildung, bereiten diese fachdidaktisch auf und setzen sie medienpädagogisch in Form von Erklärvideos um. Die Studierenden werden dabei von einem interdisziplinären Team bestehend aus Fachdidaktiker*innen, Fachwissenschaftler*innen und Mediendidaktiker*innen unterstützt. Die erstellten Erklärvideos werden in den entsprechenden Lehrveranstaltungen von den Studierenden evaluiert. Ziel dabei ist es, dass gelungene Videos auch in Zukunft in Lehrveranstaltungen eingesetzt bzw. Peers zur Lernunterstützung über die Fachbereichswebsite zur Verfügung gestellt werden.

Projektbeschreibung

„Meiner Meinung nach ist das Projekt BioScientix nämlich eine sehr tolle, moderne Idee, Studenten komplexes Wissen zu vermitteln…“ (R1_SoSe15; Stud. L.D.)

Das ForstA-Projekt „BioScientix – Gestaltung einer Lernumgebung zur Entwicklung und Vertiefung fachbezogenen didaktischen Handelns“ ist ein Projekt zur Entwicklung, Erprobung und Evaluierung einer innovativen Lehrveranstaltung in der Studieneingangsphase des Bachelor Biologie und richtet sich vor allem an Studierende mit Lehramtsoption. Konkret geht es um die Neugestaltung des fachdidaktischen Einführungsmoduls Biologiedidaktik 1 (Theoretische und praktische Grundlagen des Lehrens und Lernens von Biologie). Dazu werden auf organisatorischer Ebene zwei fachdidaktische Teilmodule verbunden und ein stärkerer Bezug zu den parallel dazu stattfindenden fachwissenschaftlichen Veranstaltungen der Einführungsphase hergestellt. Ziel dabei ist, dass die Studierenden durch die Kontaktaufnahme mit den fachlichen Arbeitsgruppen bereits zu einem sehr frühen Stadium ihrer Ausbildung akademische und soziale Integration erleben.

Durch die Etablierung einer durch flache Hierarchie gekennzeichneten Community of Practice (Wenger, 1998; Elster, 2010) arbeiten die Studierenden in einem interdisziplinären Team unterstützt durch Fachdidaktiker*innen, Fachwissenschaftler*innen und Medienpädagog*innen. Sie recherchieren zu selbst gewählten fachlichen Themen, entwickeln geeignete Fragestellungen insbesondere zu Inhalten der Einführungsveranstaltungen zur Zell- und Molekularbiologie, Ökologie und Botanik und bereiten diese fachdidaktisch und mediendidaktischin Form von Videos auf. Dem sach- und adressatengerechten Erklären als Kerndisziplin des Lehrens kommt hierbei eine besondere Rolle zu. Wir gehen davon aus, dass „ein wirklich guter Lehrer einer ist, der vor allem kompetent und für seine Schüler verständlich Inhalte mündlich und schriftlich vermitteln kann“ (Wellenreuther, 2005, S.167). Doch gerade das Erklären bereitet angehenden Lehrer*innen die größten Schwierigkeiten (Merzyn, 2005).

Erklären mit Videos

„Books will soon be obsolete in the schools. Scholars will soon be instructed through the eye. It is possible to teach every branch of human knowledge with the motion picture. Our School system will be completely changed in ten years“ Interview mit Thomas Edison (NTDE, 1913).

Dieses Zitat von Thomas Edison stammt aus dem Jahr 1913. Bereits hier erkannte Edison als Vordenker seiner Zeit, dass das Buch bei der Wissenskommunikation in Zukunft von bewegten Bildern abgelöst wird. Es hat zwar etwas länger als zehn Jahre gedauert, aber grade in den letzten Jahren ist ein deutlicher Trend zu bewegten Bildern zu erkennen. So hat eine Umfrage unter 249 Bremer Schüler*innen ergeben, dass mehr als 60% der Probanden Erklärvideos zur Vorbereitung von Klausuren und Referaten nutzen (Rummler & Wolf, 2012). Diese stammen sehr häufig von der Plattform „YouTube“. Aber Erklärvideos lassen sich nicht nur für Alltagsfragen einsetzen, sondern sie eignen sich auch für die Erklärung von komplexen und wissenschaftlichen Themen (Wolf, 2015).

Diesen Trend zu bewegten Bildern soll das BioScientix-Projekt aufgreifen und den angehenden Lehrkräften die Fähigkeiten und Werkzeuge vermitteln, um zukünftig einen multimedialen zeitgemäßen Unterricht zu gestalten.

Die Phasen des neugestalteten Bachelorkurses BioScientix

Um die Diskrepanz zwischen den theoretisch ausgerichteten fachlichen Ausbildungsinhalten und den späteren Praxisanforderungen an Lehrkräfte zu schmälern, wird das fachdidaktische Bachelormodul Biologiedidaktik 1 (gesamt 6 CP) nach den Prinzipien des Forschenden Lernens umgestaltet. Dabei werden folgende Phasen durchlaufen:

Phase 1. Informationsphase

Forschendes Lernen fängt laut Huber (2009:11) „beim modellhaften Vorführen, Sichtbarmachen und Thematisieren des Forschungsvorgangs an“. In Anlehnung an diese Forderung beginnt auch das BioScientix-Modul mit der beispielhaften Klärung eines fachlichen Inhalts (Beispiel Zelltod), deren fachdidaktische Klärung (Identifizierung möglicher Fehlvorstellungen) und Möglichkeiten der mediendidaktischen Umsetzung. Es folgen Übungen zum verbalen und bildlichen Erklären sowie technische Informationen zum Erstellen eines Storyboards, zur Kameraführung, Bildgestaltung und zum Videoschnitt. Ergänzend werden Grundlagen der Evaluation zur Abbildung 1. Auszug aus einem Storyboard Lernwirksamkeit der Videos vermittelt.

Phase 2. Planungsphase und Erstellung der Storyboards

Die Studierenden bilden arbeitsteilige Gruppen und entwickeln unterstützt durch Fachwissenschaftler*innen erste Themen für mögliche Erklärvideos. Sie nehmen dazu Kontakt mit den Arbeitsgruppen auf, lernen die Labore kennen und identifizieren mögliche Fragestellungen. Auf Basis intensiver (Literatur-)Recherchen erstellen sie ihre Storyboards. Als Zielgruppe werden dabei Peers, also Kommiliton*innen aus den Anfangssemestern, angenommen. Die Storyboards werden im Plenum präsentiert und nach intensiver Beratung aus der Perspektive der Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Medienpädagogik nochmals überarbeitet (Abb 1. Auszug aus einem Storyboard).

Phase 3. Erstellung der Erklärvideos

Im nächsten Schritt setzen die Studierenden ihre Storyboards medial um und erstellen Erklärvideos. Es handelt sich dabei nicht um professionelle Lehrvideos, sondern um mit einfachen technischen Mitteln erstellte 6-10 minütige Amateurvideos, die sich durch ihre thematische und gestalterische Vielfalt auszeichnen und in einem informellen Kommunikationsstil gehalten werden. So ist es ohne großes Budget möglich, die Erstellung von Erklärvideos in die Lehrveranstaltung mit einzubeziehen. Im Anschluss werden die Videos im Plenum diskutiert und aus fachlicher, fachdidaktischer und medienpädagogischer Perspektive reflektiert und weiterentwickelt.

Phase 4. Auswertungs- und Reflexionsphase

In der letzten Phase übernehmen die Studierenden die Rolle von Forscher*innen und evaluieren die selbst entwickelten Erklärvideos in fachlichen und fachdidaktischen Lehrveranstaltungen. Sie entwickeln dazu eigene Erhebungsinstrumente (Fragebögen) und analysieren die erhobenen Daten selbstständig in den Teams unter Anwendung einfacher statistischer Testverfahren und qualitativer Inhaltsanalysen. Sie fassen ihre Ergebnisse und Erkenntnisse in kurzen Evaluationsberichten zusammen und präsentieren zentrale Aspekte in einer Abschlussveranstaltung.

Ablauf und Teamstruktur

Der BioScientix-Kurs wurde im WS 2014/15 pilotiert. Es nahmen 19 Teilnehmer*innen an diesem Kurs teil. Sie entwickelten insgesamt sieben Erklärvideos. Die Erkenntnisse aus der Pilotphase wurden im Rahmen einer Masterarbeit (Flecken, 2015) ausgewertet. Die Haupterhebung fand im Sommersemester 2015 mit 17 Teilnehmer*innen stand. Auch hier entstanden sieben Erklärvideos zu Themen der Zellbiologie, Ökologie und Botanik. Im Pilotkurs standen Dr. Jana Seeger für den Bereich Ökologie und Dr. Tanja Barendziak für den Bereich Zellbiologie als fachwissenschaftliche Ansprechpartnerinnen zur Verfügung. Im Folgekurs wurde der Bereich Ökologie von Dr. Thomas Buse übernommen. Zusätzlich wurde um den Fachbereich Botanik erweitert, der von Dr. Marlis Reich als Fachwissenschaftlerin betreut wurde. Verena Kratzer unterstützte in beiden Kursen bei medienpädagogischen Fragen. Prof. Dr. Doris Elster leitete die Lehrveranstaltung und war Ansprechpartnerin bei fachdidaktischen Fragen.

Jeweils sechs der in den Kursen entstandenen Erklärvideos lassen sich dem  Fachbereich der Zell- und Molekularbiologie und der Ökologie zuordnen. Zwei Erklärvideos thematisieren Inhalte aus dem Fachbereich der Botanik. Einige ausgewählte Videos und ihre Entwickler*innen sind in Abbildung 2 dargestellt.

Evaluation

BioScientix wird formativ und summativ auf drei unterschiedlichen Ebenen evaluiert.

1) Evaluation der erstellten Erklärvideos: Die Studierenden evaluieren die im Team erstellten Erklärvideos mit einem selbst entwickelten Fragebogen. Sie präsentieren dazu die Videos in fachlichen und fachdidaktischen Lehrveranstaltungen und erheben den fachlichen Lerngewinn der Kommiliton*innen sowie die fachdidaktische und medienpädagogische Eignung des Videos.

2) Metaevaluation zur Professionalitätsentwicklung der Studierenden: Die Professionalitätsentwicklung der Studierenden bezogen auf ihr fachdidaktisches Inhaltswissen wird durch Einsatz eines Fragebogens (Pre-Post-Design) mit offenen und geschlossenen Fragen erhoben. Ergänzend dazu werden Reflexionstagebücher und Evaluationsberichte der Studierenden qualitativ ausgewertet.

3) Systemevaluation: Begleitend zur Lehrveranstaltung finden regelmäßige Treffen des interdisziplinären Lehrveranstaltungsteams statt, in denen die Storyboards und Erklärvideos analysiert und bewertet werden (Abb. 3 – Bewertungsbogen). Ergänzend dazu werden Interviews mit Fachwissenschaftler*innen geführt, um zu erheben, ob die Videos auch in zukünftigen Lehrveranstaltungen eingesetzt werden (können) bzw. um weitere Themenvorschläge für Erklärvideos zu generieren.

1. Evaluation der erstellten Erklärvideos:

Die Auswertung der durch die Studierenden durchgeführten Evaluation der selbst erstellten Videos belegt, dass diese generell als lernwirksam betrachtet werden. Kriterien der Beurteilung waren vor allem fachliche Eignung und Verständlichkeit der Inhalte. Darüber hinaus umfasste der Fragebogen Items zu den Bereichen  „Medienpädagogische Umsetzung“ und „Fachdidaktische Umsetzung“, die auf einer 6-stufigen Likert-Skala bewertet werden sollten. Zudem sollten die Studierenden den Gesamteindruck des Erklärvideos mit einer Schulnote bewerten. Eine detaillierte Darstellung der Ergebnisse würde an dieser Stelle den Rahmen sprengen. Daher sei nur erwähnt, dass alle Erklärvideos im Bereich „Mediendidaktische Umsetzung“ und „Didaktische Umsetzung“ von den Kommiliton*innen mit durchschnittlichen Noten von 1,0 bis 2,4 bewertet wurden. Die Durchschnittsnoten für den Gesamteindruck der Erklärvideos sind auch durchaus positiv und variieren zwischen 1,4 und 2,2. Zusätzlich wurde die Frage gestellt, ob die Studierenden das Erklärvideo als sinnvolle Ergänzung zur Vorlesung sehen. Auch hier variieren die Werte für die einzelnen Erklärvideos und es wurden Zustimmungen von 74-100% erreicht. Technische Probleme besonders bezogen auf die Tonqualität sind die am häufigsten genannten Gründe für  Punkteabzüge bei der Bewertung.

2. Metaevaluation zur Professionalitätsentwicklung der Studierenden:

Die Auswertung der Fragebögen im Pre-Post-Design ergab, dass die Selbstwirksamkeitserwartung der Studierenden in Bezug auf die Erstellung von Erklärvideos angestiegen ist. Das pädagogische Inhaltswissen der Proband*innen entwickelte sich positiv. Die Proband*innen verzeichneten einen Anstieg des selbsteingeschätzten Lernzuwachses sowie ein erhöhtes Vertrauen, Erklärvideos zu produzieren. Des Weiteren unterliegt das Reflexionsverhalten der Studierenden nach der Durchführung des BioScientix-Projektes einer positiven Veränderung. Hier ergänzend ein Auszug aus einem der Reflexionstagebücher:

„Ich habe das Gefühl, dass ich die Dinge, die ich in diesem Seminar gelernt habe, im späteren Lehrberuf sinnvoll einbringen kann. Aus meiner Sicht hat mich das Projekt meiner pädagogischen Professionalität ein Stück näher gebracht.“ (R2_SoSe15; Stud. M.C.)

Trotz des insgesamt sehr guten Feedbacks – das Seminar wird von allen Studierenden weiterempfohlen – bestehen Möglichkeiten zur Optimierung des Seminares, darunter zum Beispiel die Erweiterung technischer Ressourcen sowie ein effizienteres Zeitmanagement. Die weiterführende Analyse ergab, dass Erklärvideos bisher noch (zu) selten in Lehrveranstaltungen eingebunden wurden und dass Studierende Erklärvideos als abwechslungsreiche Alternative in Vorlesungen sehen.

3. Systemevaluation:

Die Interviews mit den Dozent*innen bezogen sich vor allem auf die Frage, ob die erstellten Erklärvideos auch in Zukunft in den entsprechenden Lehrveranstaltungen integriert werden können. Einige der Erklärvideos (siehe Abb. 2) waren hier erfolgreich. Leider wurden, gerade im Pilotkurs, nicht alle Erklärvideos von den  fachwissenschaftlichen Dozent*innen als brauchbar für die universitäre Lehre eingestuft. Auch trotz intensiver Nachbearbeitung konnte die Erwartungshaltung einiger Dozent*innen nicht erfüllt werden. Diese Tatsache war unglücklich, führte aber zu einer Umstrukturierung der Folgekurse. Für die nachfolgenden Kurse wurden die Themen der Erklärvideos bereits vor Kursbeginn mit den Dozent*innen der Fachwissenschaften abgesprochen, so dass die Erklärvideos besser zur Thematik der angebotenen Lehrveranstaltung passten. Deshalb war es sehr erfreulich, dass am Ende drei der befragten Fachwissenschaftler*innen Vorschläge für weiterführende gemeinsame fachlich-fachdidaktische Projekte nannten. Ein Beispiel hierfür ist das Erklärvideo „Mykorrhiza“, das im Rahmen einer Bachelorarbeit vertieft wurde.

Einbettung in das ForstA-Lehrkonzept des Fachbereichs Biologie/Chemie

Das Projekt BioScientix stellt einen Beitrag zur Umsetzung des ForstA-Grundkonzeptes im Bereich „Flexiblere Ausgestaltung und inhaltliche Anpassung bereits bestehender Module“ (GS Wissen) dar. Im FB 02 geht man davon aus, dass naturwissenschaftliche Erkenntnisprozesse das Studium der Biologie von Anfang an begleiten. Praktische Elemente des „Forschenden Studierens“ machen einen wesentlichen Teil der in den Fachmodulen geforderten Studienleistungen aus. Fachdidaktisches Forschen ist für die Ausbildung zukünftiger Lehrer essentiell, wird aber bisher im Bachelorstudiengang zu wenig berücksichtigt.

Das Projekt BioScientix möchte das Forschende Lernen insbesondere der  Lehramtsstudierenden fördern. Es ermöglicht die Ausbildung und Stärkung individueller Interessen und Kompetenzprofile der Studierenden durch eigenverantwortliche, forschende Schwerpunktsetzungen. Zentraler Aspekt des Forschenden Lernens ist dabei die Selbstständigkeit des Lernenden. Sie stellt nach Huber (2009) gleichzeitig das Ziel und den Weg zu diesem Ziel dar. In der konkreten Umsetzung bedeutet dies, dass sowohl das Thema als auch die Strategie des Forschungsprozesses von den Studierenden selbstständig gestaltet wird. Beim Forschenden Lernen müssen die Studierenden „mit Ausdauer und logischer Konsequenz bis zu einem (positiven bzw. negativem) Ergebnis durchhalten, ihre Kenntnisse und Instrumente zur Lösung des Problems in zureichendem Maße prüfen“ (Huber, 2009:9). Die Arbeit der Studierenden zielt wie bei Forscher*innen auf die Gewinnung neuer Erkenntnisse ab. Beim gemeinsamen Durchlaufen eines Forschungszyklus erfahren die Studierenden, dass Wissenschaft ein sozialer Prozess ist, in dem kognitive, emotionale und soziale Aspekte gleichermaßen eine Rolle spielen und der von einer Anfangsneugier über Höhen und Tiefen bis zur Problemlösung und deren Präsentation reicht (Huber, 2009). Die Neugestaltung des hier beschriebenen Bachelormoduls zielt darauf ab, den  Studierenden zu dieser aktiven Auseinandersetzung mit der Erforschung der Lernwirksamkeit eines selbst erstellten Erklärvideos Gelegenheit zu geben. Die studierendenzentrierte Struktur ermöglicht Individualisierung in Hinblick auf Interesse, Lerntyp und soziale Interaktion. Es kommen flexible Lehr- und Prüfungsformen wie Portfolio-Prüfung und die Evaluierung selbst erstellter Medien zur Anwendung. BioScientix stellt daher ein innovatives Lehrangebot zur Vernetzung des fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Studiums mit der späteren Berufswirklichkeit von Biologielehrer*innen dar.

Fazit

Insgesamt gesehen kann das BioScientix-Projekt als Erfolg verbucht werden. Auch wenn gerade im Pilotkurs noch einige Irritationen aufgetreten sind, so haben wir aus den anfänglichen Fehlern gelernt, uns die Kritik zu Herzen genommen und das BioScientix-Projekt stetig weiterentwickelt. Im Fragebogen hatten die Studierenden die Möglichkeit, den BioScientix-Kurs mit einer Schulnote zu bewerten. Bereits im Pilotkurs konnte hier eine durchaus positive Durchschnittsnote von 1,9 erreicht werden. Im Folgekurs konnte diese Durchschnittsnote noch weiter verbessert werden und lag hier bei 1,7. Die positive Resonanz bezüglich des BioScientix-Kurses kann durch Zitate aus den Reflexionstagebüchern der Studierenden weiter untermauert werden:

„Insgesamt war die Kreativarbeit am Video eine völlig neue Erfahrung, die ich während meines Vollfachstudiums der Biologie nie erleben durfte. Eine absolut neue Wahrnehmung des Universitätsalltags, in dem man nicht immer 1 zu 1 Protokolle realisieren musste und die mir persönlich sehr gut gefällt.“ (R2_SoSe15; Stud. S.F.)

„Durch den Kurs habe ich meine kreative Seite entdeckt und diese bei der Bearbeitung des Videos positiv mit eingesetzt. Ich habe zuvor noch nie ein Erklärvideo erstellt, aber war durchaus mit der Produktion und Gestaltung sehr zufrieden. In so einer Zeit wie heute, ist es sehr wichtig, mit Medien gut zu arbeiten. Es ist immer von Vorteil, solche Projekte auszuführen, indem man etwas Neues und Sinnvolles dazu lernt.“ (R2_SoSe15; Stud. A.E.)

BioScientix hat Modellcharakter und kann auf andere Fächer mit Lehramtsoption  übertragen werden. Voraussetzung dafür ist lediglich die Bereitschaft der jeweiligen Fachdidaktiker*innen und Fachwissenschaftler*innen zur Kooperation.

Danksagung:

Wir möchten uns bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern bedanken, die uns bei der Umsetzung des BioScientix-Projekts unterstützt haben. Besonderer Dank gilt Prof. Dr. Ursula Dicke, die uns als Studiendekanin des FB 02 unterstützt hat, Prof. Dr. Karsten Wolf und Verena Kratzer aus dem Fachbereich 12, sowie Prof. Dr. Juliane Filser, Prof. Dr. Reimer Stick, Dr. Jana Seeger, Dr. Thomas Buse, Dr. Marlis Reich, sowie allen Dozent*innen des FB 02, die uns trotz ihres vollen Terminplans jegliche Unterstützung haben zukommen lassen!

Über die Autorinnen:

Tanja Barendziak ist Wissenschaftliche Mitarbeiterin am IDN (Institut für Didaktik derNaturwissenschaften) in der Abteilung Biologiedidaktik und mitverantwortlich für das ForstA geförderte BioScientix-Projekt.

Doris Elster ist Professorin am IDN (Institut für Didaktik der Naturwissenschaften) in der Abteilung Biologiedidaktik und verantwortlich für das ForstA geförderte BioScientix-Projekt.

Literatur:

Elster, D. (2013). INQUIRE for Students – How to promote inquiry based learning? In New Perspective in Science Education, Conference Proceedings 2013, Florence, March 14th-15th 2013, Florence: Libreria universitaria,337-341.

Elster, D. (2010). Learning Communities in Teacher Education. The Impact of e-Competence. In International Journal of Science Education 32 (16), Routledge: Taylor & Francis, 2185-2216.

Flecken, A. (2015). Evaluation des Forschungsprojektes Bioscientix. In D. Elster (Hrsg.), Wir sind Master 2015. Ausgewählte biologiedidaktische Masterarbeiten durchgeführt an der Universität Bremen. Aachen: Shaker, 1-10.

Huber, L. (2009). Warum Forschendes Lernen nötig und möglich ist. In L. Huber, J. Hellmer, & F. Schneider (Hrsg.). Forschendes Lernen im Studium. Aktuelle Konzepte und Erfahrungen. Bielefeld: Universitätsverlag Webler, 9-35.

Merzyn, G. (2005). Junge Lehrer im Referendariat. MNU, 58 (1), 4.

NDTE (1913). The New York Dramatic Mirror, The Evolution of the Motion Picture: VI – Looking into the Future with Thomas A. Edison by Frederick James Smith, 09.July 1913, Page 24, Column 3, New York. (Old Fulton).

Rummler, K., & Wolf, K. D. (2012). Lernen mit geteilten Videos: aktuelle Ergebnisse zur Nutzung, Produktion und Publikation von online-Videos durch Jugendliche. In Sützl, W., Stalder, F., Maier, R., Hug, T. (Hrsg.), Medien – Wissen – Bildung: Kulturen und Ethiken des Teilens. (S. 93-103). Innsbruck: Innsbruck Universitätsdruck.

Wellenreuther, M. (2005). Lehren und Lernen – aber wie? Empirisch experimentelle Forschung zum Lehren und Lernen im Unterricht. Baltmannsweiler: Schneider.

Wenger, E. (1998). Communities of Practice. Learning, Meaning, Identity, Cambridge: University Press.

Wolf, K. D. (2015). Bildungspotenziale von Erklärvideos und Tutorials auf YouTube: Audio-Visuelle Enzyklopädie, adressatengerechtes Bildungsfernsehen, Lehr-Lern-Strategie oder partizipative Peer Education. MERZ, 1, 20-25.

 

 

Bildnachweis:

• Autorinnenfoto: Tanja Barendziak (privat); Doris Elster (privat)
• „BioScientix“-Logo: Tanja Barendziak und Doris Elster
• Abb. 1/2/3: Tanja Barendziak und Doris Elster