Mathe & Co.: Mehr Motivation durch digitales Lernen

Virtuelle Lernmethoden verbessern die Leistungen der Schüler in den MINT-Fächern, zeigt eine aktuelle Studie.

Schüler für Chemie, Physik und Mathematik zu begeistern, ist für Pädagogen keine einfache Aufgabe. Auch in Österreich gibt es in den sogenannten MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) noch Nachholbedarf. Die Motivation der Jugendlichen steigt allerdings, wenn digitale Medien in den Unterricht integriert werden – das belegt nun eine groß angelegte Metastudie der TU München. Die Wissenschaftler analysierten knapp 80 Einzelstudien, die seit 2000 weltweit erschienen waren. Und stellten fest, dass Oberstufen-Schüler, die nicht nur traditionell unterrichtet werden, in Mathe, Physik, Biologie und Chemie bessere Leistungen erbrachten und mehr Begeisterung an den Tag legten.

Gerade bei komplexen und abstrakten Inhalten könnten die Vorteile neuer Lernmethoden voll zur Geltung kommen, etwa mit der Visualisierung chemischer Verbindungen und geometrischer Formen, heißt es in der Studie. Digitale Materialien an sich garantieren jedoch noch keinen Lernerfolg, betont Studienleiterin Kristina Reiss – es komme darauf an, wie die neuen Lernmethoden eingesetzt werden:

Besser zu zweit Jugendliche profitieren stärker von digitalen Unterrichtsmedien, wenn sie in Paaren arbeiten, fanden die Forscher heraus. Der Grund: Die Computerprogramme regen Gespräche zwischen den Schülern an, die das Lernen fördern.
Begleitung Völlig selbstständiges Arbeiten mit Tablets und Computern erzielt keinen positiven Effekt. Voraussetzung ist, dass Schüler bei der Arbeit mit digitalem Material von professionell geschultem Lehrpersonal begleitet werden. In Österreich lernen Lehrer an der Virtuellen Pädagogische Hochschule, wie sie mit digitalen Medien umgehen. "Natürlich gibt es noch Luft nach oben, aber das Angebot wird enorm gut angenommen", berichtet Leiter Stefan Schmid. "Jede vierte Lehrperson hat sich bei uns registriert." Die Strategie Bildung 4.0 sieht vor, dass digitale Medien verstärkt in den Unterricht eingebaut werden sollen.
Alt und Neu Klassische Unterrichtsmaterialien sollten keinesfalls vollständig ersetzt werden, heißt es in der Studie. "Es geht um die Verbindung von analogen und digitalen Methoden", sagt auch Schmid. "Es gibt Dinge, die muss man sehen, erspüren." Vor allem naturwissenschaftliche Experimente könnten nicht durch ein Computerlernprogramm ersetzt werden.
Typfrage Nicht alles, was digital ist, bringt den gewünschten Lernerfolg. Am besten funktionieren laut TU-München-Studie sogenannte "intelligente Tutorensysteme", also Programme, die sich in Geschwindigkeit und Schwierigkeitsgrad an den Schüler anpassen ("adaptives Lernen"). Weniger positive Effekte erzielen Video-, Audio- und Textmaterialien, die kein konkretes Lernziel vorgeben und den Schüler völlig frei arbeiten lassen.