Forschung

Adaptive Mechanismen - wie sie in grundlegenden Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitsprozessen, in exekutiven Handlungsfunktionen und im komplexen Gedächtnis zu finden sind - ermöglichen es kognitiven Systemen, in verschiedenen Kontexten, einschließlich dynamischer Umgebungen mit widersprüchlichen Anforderungen, zielgerichtet zu handeln. Diese Mechanismen sind das Ergebnis eines ontogenetischen Erwerbsprozesses, der mit zunehmendem Alter des Individuums eine kontinuierliche Veränderung (und Anpassung, die oft durch neu entstehende Anforderungen in der Umwelt des Individuums angetrieben wird) beinhaltet. Der Hauptforschungsschwerpunkt dieser ET ist die Erforschung dieser Anpassungsmechanismen und ihrer entwicklungsabhängigen Veränderungen, einschließlich ihrer neuronalen Umsetzung.

Sprecherin: Simone Schütz-Bosbach

Die Entwicklung konzeptionellen Wissens im Kindes- und Jugendalter und konzeptioneller Wandel im Kontext von Lernen und Lehren über die gesamte Lebensspanne hinweg sind Forschungsschwerpunkte dieser ET. Disziplinen wie die Entwicklungspsychologie und die Wissenschaftspädagogik - sowie die psychologische Forschung über Lernen und Unterricht - analysieren naive Theorien und falsche Vorstellungen sowie die Auswirkungen des Unterrichts innerhalb und außerhalb des schulischen Umfelds. Gegenwärtig analysieren Forscher in diesem Bereich die kognitiven und neuronalen Prozesse, die dem konzeptionellen Wandel zugrunde liegen, und untersuchen die Wechselwirkung zwischen der Entwicklung grundlegender kognitiver Funktionen und Prozessen des konzeptionellen Wandels.

Sprecherin: Silvija Markic

Die Erforschung des Einflusses von Emotionen auf die Kognition und das Lernen ist ein neues Gebiet, das einen raschen Anstieg des Interesses erfährt. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Prüfungsangst und positive bzw. negative Stimmung kognitive Prozesse, einschließlich Lern- und Gedächtnisleistungen, tiefgreifend beeinflussen können. Die Wissenschaftler in dieser ET konzentrieren sich auf die Untersuchung der Ursprünge von Emotionen im Zusammenhang mit Lernen und Leistung, ihrer Auswirkungen auf Motivation, Lernen und Gedächtnisprozesse sowie der Auswirkungen von Leistungsemotionen auf die Annahme von Leistungszielen.

Sprecherin: Anne Frenzel

Der Forschungsschwerpunkt dieses ET liegt auf der Frage, wie Lernprozesse und Lernergebnisse im akademischen Umfeld durch Unterricht verbessert werden können. Ziel ist es, einen neuen Forschungsansatz voranzutreiben, der eine systematischere Erforschung der Interdependenzen und Interaktionseffekte von domänenspezifischen und domänenunabhängigen Faktoren effektiven Unterrichts ermöglicht. Der Forschungsansatz umfasst daher 1) Generalisierungsstudien, die darauf abzielen, Bereiche der effektiven Anwendung domänenspezifischer Unterrichtsansätze (Fachdidaktik) zu identifizieren, und 2) Spezifikationsstudien, die darauf abzielen, domänenübergreifende Unterrichtsansätze zu testen und an ein bestimmtes Feld anzupassen.

Sprecher: Stefan Ufer, Birgit Neuhaus and Martin Fischer

Projekte

Prof. Dr. Birgit Neuhaus

• Die Qualität des Unterrichtsgesprächs im Biologieunterricht (BMBF)
• Unterrichtsqualität in Deutschland und China im Vergleich (LMU China Scholarship Council)
• Professionelles Wissen von Naturwissenschaftslehrern (ProwiN; BMBF)
• Typische Unterrichtsmuster im Fach Biologie und ihr Zusammenhang mit Lehrer- und Schülervariablen (in Kooperation mit der Universität Duisburg-Essen)
• Förderung der Beobachtungskompetenz im Vorschulalter
• Kooperative und kompetitive Lernumgebungen
  

Designforschung ist eine zentrale lernwissenschaftliche Methode, um neue theoretische Erkenntnisse über Lernen und Lernprozesse zu gewinnen, zu testen und weiterzuentwickeln.

Sprecherin: Anna Keune

Aufbauend auf dem bisherigen Schwerpunkt des Kompetenzteams (Technologiegestütztes Lernen und Zusammenarbeit) befasst sich die Forschung in diesem Bereich mit der Frage, wie Lernen und Lehren durch fortschrittliche Technologien beeinflusst werden und unterstützt werden können. Das Kompetenzteam umfasst interdisziplinäre Forschungsprojekte zur Wirksamkeit mediengestützter Lehr- und Lernaktivitäten aus einer domänenspezifischen und einer domänenübergreifenden Perspektive, wobei sowohl bereits etablierte als auch neue digitale Medien berücksichtigt werden. Ein übergreifendes Ziel ist die Entwicklung und Validierung eines Modells für die Lehrerkompetenz in einer digitalen Welt, das für die Praxis in allen Bereichen angepasst werden kann.

Sprecher: Jochen Kuhn, Sarah Hofer

Interaktionelles dyadisches Lernen ist eine Schlüsselkomponente für erfolgreiche Selbstregulierung. Die Variabilität der Selbstregulierungsfähigkeiten hängt von der Qualität der vorangegangenen interaktionellen Erfahrungen ab. Interaktionelles Lernen kann in Betreuungspersonen-Kind-Dyaden, romantischen Beziehungen, aber auch in der Psychotherapie und Beratung beobachtet werden. Hauptziel dieser ET ist es, die Dynamik und die Mechanismen des dyadischen Lernens als Prädiktor für eine erfolgreiche Entwicklung sowie ihr Zusammenspiel mit (epi-) genetischen, endokrinen und physiologischen Faktoren bei Kindern und Erwachsenen zu erforschen, indem Querschnitt-, Längsschnitt- und Interventionsstudien durchgeführt werden. Bei der Interventionskomponente wird in erheblichem Umfang auf Video zurückgegriffen, wobei Elemente der Videointerventionstherapie genutzt werden.

Sprecher: Corinna Reck und Frank Fischer

Der Schwerpunkt dieses ET liegt auf der Weiterentwicklung der statistischen Methodik in den Lernwissenschaften. Im Zusammenhang mit dem Lernen ist die Messung von Veränderungen (ob auf individueller, Gruppen- oder Organisationsebene) von wesentlicher Bedeutung. Ein kritisches Problem im Zusammenhang mit der Messung von Veränderungen liegt in der Unterscheidung zwischen echten Veränderungen und Artefakten, die durch eine begrenzte Messgenauigkeit oder die Messung selbst entstehen. Der Ansatz der ET besteht darin, die jüngsten Fortschritte bei statistischen Methoden für gemischte Modelle, Längsschnittdaten und die Korrektur von Messfehlern mit Diagnoseinstrumenten für probabilistische Messmodelle zu kombinieren. Die zu entwickelnden Techniken sind sowohl von allgemeinem methodischem Interesse als auch von besonderer Relevanz für spezifische Forschungsprojekte von Doktoranden.

Sprecher: Moritz Heene und Helmut Küchenhoff

DFG Research Unit: Active Perception

Was wir sehen, beeinflusst nicht nur unser Handeln, sondern unser Handeln steuert auch unser Sehen. Die Forschungsgruppe „Aktive Wahrnehmung“ will diese Wahrnehmungs-Kognitions-Handlungs-Schleife untersuchen, indem sie psychologische, neurowissenschaftliche und mathematische Perspektiven kombiniert: Welche Rolle spielt das Gedächtnis bei der Verarbeitung von visuellen Reizen? Wie wird unsere Aufmerksamkeit dynamisch auf Reize gelenkt? Um Fragen wie diese zu untersuchen, wird die Gruppe psychologische Verhaltensexperimente, neurokognitive Methoden wie die Elektroenzephalographie (EEG) zur Messung der Gehirnaktivität, die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) zur Abbildung aktiver Hirnareale und Methoden der mathematischen Modellierung einsetzen.

• Verantwortlicher Forscher: Müller, H.
• Gefördert durch die DFG

REASON – Scientific Reasoning and Argumentation

Die internationale Doktorandenschule „Scientific Reasoning and Argumentation“ (REASON) konzentriert sich auf ein wesentliches Thema für Wissensgemeinschaften. Wesentliche Bestandteile der REASON-Doktorandenschule sind neben dem ausgeprägten Forschungsthema das internationale Profil und die Beteiligung mehrerer Disziplinen. Strukturell wird REASON durch das Doktorandenprogramm in den Lernwissenschaften unterstützt.

Die Forschung im Rahmen von REASON verfolgt zwei Hauptziele: Erstens zielt sie auf eine theoriebasierte Analsis von Kompetenzen für wissenschaftliches Denken und Argumentieren ab. Damit soll ein Beitrag zur Weiterentwicklung von Kompetenzmodellen für wissenschaftliches Denken und Argumentieren geleistet werden. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Bedeutung emotionaler Prozesse und kollaborativer Aspekte beim wissenschaftlichen Argumentieren. Zweitens zielt REASON darauf ab, das wissenschaftliche Wissen über wirksame Interventionen zur Förderung wissenschaftlicher Argumentationskompetenzen bei Lernenden auf verschiedenen Altersstufen, insbesondere auf Schul- und Universitätsebene, zu erweitern. In diesem Zusammenhang legt REASON einen Schwerpunkt auf die Erforschung des Potenzials von technologiegestützten Lernszenarien.

• Hauptforscher: Fischer, F. (Speaker); Fischer, M.; Heene, M.; Hußmann, H.; Neuhaus, B.; Pekrun, R.; Sodian, B.; Ufer, S.; Prenzel, M.; Reiss, K.; Seidel, T.; Dorner, B.; Pankofer, S.; Bauer, J.; Kollar, I.; Strijbos, J.-W.
• Finanziert durch Elitenetzwerk Bayern

Emotionale Ansteckung im Klassenzimmer: Analysen auf der Mikro- und Makro-Ebene

Dieses Projekt konzentriert sich auf die emotionale Ansteckung zwischen Lehrern und Lernenden im Klassenzimmer. Vorhandene empirische Arbeiten zur emotionalen Ansteckung befassten sich überwiegend mit dyadischen Interaktionen in privaten oder klinischen Kontexten (z. B. Paare, Therapeut/Klient, Eltern/Kind). Überraschenderweise scheint das Phänomen der emotionalen Ansteckung in pädagogischen Kontexten bisher weitgehend unerforscht zu sein, obwohl die Annahme nahe liegt, dass sich Lehrer und ihre Klassen in ihren emotionalen Erfahrungen gegenseitig beeinflussen. Das Projekt verwendet gemischte Methodenansätze (mehrstufige Cross-Lagged-Analysen für Fragebogendaten, computergestützte Kodierung von videobasierten Emotionsausdrücken und anschließende Quantifizierung der emotionalen Synchronizität in der Lehrer-Schüler-Interaktion). Auf der Grundlage der Projektergebnisse wird es möglich sein, Faktoren zu identifizieren, die an der Entwicklung von adaptiven bzw. maladaptiven Lehrerklassen-Interaktionsmustern beteiligt sind, was wiederum Auswirkungen auf die Gestaltung optimaler Lehr-Lern-Umgebungen hat, um den Stress der Lehrkräfte zu minimieren und das Wohlbefinden und die Leistung der Lernenden zu steigern.

• Forschungsleiter: Frenzel, A., Reck, C. & Pekrun, R.
• Projekt Website: http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/282833022
• Finanziert durch DFG

DFG Research Unit: Facilitation of Diagnostic Competences in Simulation-Based Learning Environments in Higher Education

Ärzte und Lehrkräfte müssen in der Lage sein, genaue Diagnosen zu stellen. Das wissenschaftliche Verständnis dafür, wie diagnostische Kompetenzen gemessen werden können, hat sich in den letzten Jahren ständig verbessert. Doch wie können diese Fähigkeiten in der Hochschulbildung gestärkt werden? Forscherinnen und Forscher aus den Fachdidaktiken der Medizin, Mathematik, Physik und Biologie sowie aus der pädagogischen und psychologischen Lehr- und Lernforschung in der Forschergruppe „Vermittlung diagnostischer Kompetenzen in simulationsbasierten Lernumgebungen in der Hochschullehre“ untersuchen anhand von simulationsbasierten Lernumgebungen, wie diese am besten gestaltet werden können, um diagnostisches Handeln zu vermitteln.

• Hauptforscher: Fischer, F. (Speaker); Fischer, M.; Girwitz, R.; Neuhaus, B.; Obersteiner, A.; Reiss, K.; Schmidmaier, R.; Siebeck, M.; Stürmer, K.; Ufer, S.; Wecker, C.
• Finanziert durch DFG

ForschenLernen: Scientific Reasoning and Argumentation

The BMBF-funded joint research project ForschenLernen investigates the effects of inquiry-based learning and aims to examine activities that have been implemented within the “quality for teaching” funding program. This subproject, located in Munich, focuses on the effects of inquiry-based learning on students’ development of Scientific Reasoning and Argumentation (SRA) skills as a crucial part of scientific or research competence. The overarching research questions of the project are:

• Which practice- and research-oriented activities foster students’ skills related to Scientific Reasoning and Argumentation?
• To what extent are the effects of these activities domain-specific or domain-general across various domains?
• What are the effects of activities related to the didactic qualification of the teaching staff on students’ skills in Scientific Reasoning and Argumentation?

• Principal Investigators: Fischer, M.; Fischer, F.; Mieg, H.; Deicke, W.
• Funded by Federal Ministry of Education and Research

DigiLLab LMU Munich

In unserem DigiLLab werden alle Lehramtsstudenten der LMU darin geschult, wie sie digitale Medien in ihrem zukünftigen Unterricht einsetzen können. Darüber hinaus werden Medienkompetenzen in Bezug auf Lehren und Lernen untersucht.

• Hauptforscher:
  
• Prof. Dr. Frank Fischer (Coordinator)
• Prof. Dr. Christiane Lütge (Coordinator)
• Prof. Dr. Dieter Frey
• Prof. Dr. Heinrich Hußmann
• Prof. Dr. Markus Gloe
• Prof. Dr. Stefan Schwarzer
• Prof. Dr. Birgit Neuhaus
• Prof. Dr. Anja Ballis
• Prof. Dr. Raimund Girwidz
• Prof. Dr. Uta Hauck-Thum
• Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung

Digitalization of classroom teaching in school (DigitUS)

Es wird ein theoretisches Rahmenmodell von Bedingungsfaktoren für die erfolgreiche Nutzung digitaler Medien entwickelt und empirisch getestet. Das Modell kombiniert Bedingungsfaktoren auf verschiedenen Ebenen und ermöglicht die Analyse komplexer Beziehungen zwischen ihnen. Um das Modell zu testen, wird eine Feldstudie mit einer repräsentativen Stichprobe von Sekundarschulen durchgeführt. Der „erfolgreiche Einsatz digitaler Medien im Unterricht“ wird über eine Prozessdimension (qualitativ hochwertige Lernaktivitäten) und eine Ergebnisdimension (Kompetenzerwerb) operationalisiert.
Dabei wird am Beispiel der MINT-Fächer untersucht, wie der erfolgreiche Einsatz digitaler Medien im Unterricht durch sogenannte „Lerngemeinschaften“ unterstützt werden kann. Lerngemeinschaften sind kooperative Netzwerke von Lehrkräften und anderen Beteiligten, wie Schulleitung und Multiplikatoren, die intensiv zusammenarbeiten.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.digitus.lmu.de

• Hauptforscher:
• Prof. Dr. Frank Fischer, Ludwig-Maximilians-University Munich, Education and Educational Psychology (spokesperson)
• PD Dr. Karsten Stegmann, Ludwig-Maximilians-University Munich, Education and Educational Psychology
• Prof. Dr. Maria Bannert, Technical University Munich, Teaching and Learning with Digital Media
• Prof. Dr. Cornelia Gräsel, University of Wuppertal, Chair of Teaching, Learning and Instructional Research
• Prof. Dr. Martin Lindner, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Didactics of Biology
• Prof. Dr. Claudia Nerdel, Technical University of Munich, Life Sciences Education
• Prof. Dr. Birgit Neuhaus, Ludwig-Maximilians-University Munich, Biology Education
• Dr. Karin Oechslein, State Institute for School Quality and Educational Research Munich
• Prof. Dr. Stefan Ufer, Ludwig-Maximilians-University Munich, Didactics of Mathematics
• Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung