Dr. Angel Suarez

 

Kollaboratives anfragebasiertes Lernen

Diese Arbeit stellt die Ergebnisse der durchgeführten Forschung und Entwicklung von Anwendungen zur Unterstützung des kollaborativen forschungsbasierten Lernens vor, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Nutzung der Lernendenagentur liegt. Die berichteten Ergebnisse gliedern sich in drei Teile: die theoretischen Grundlagen, das Design und die Implementierung sowie die Bewertung. Der erste Abschnitt enthält Kapitel 1, das einen Literaturüberblick darüber enthält, wie die Lernendenagentur in mobilen anfragebasierten Lernprozessen unterstützt wird. Die Klassifizierung erfolgte in einem zweistufigen Prozess. Erstens wurden die häufigsten mobilen Aktivitäten aus den überprüften Studien entnommen, die auf bestehenden Rahmenbedingungen für mobiles Lernen basieren. Ziel war es, eine einzigartige Perspektive auf die Studien zu haben, die Aufschluss darüber geben konnte, wie die mobile Technologie für das forschungsbasierte Lernen eingesetzt wurde. Das Ergebnis dieses ersten Schrittes war eine Liste von 12 Lehrplänen, die in 5 Hauptkategorien unterteilt sind. Der zweite Schritt bestand darin, einen Klassifizierungsrahmen für die Lernendenagentur zu definieren, der auf bestehenden Definitionen von Agentur und selbstreguliertem Lernen basiert. Das Ergebnis war ein Rahmen mit sechs Dimensionen, der die Handlungsweise der Lernenden charakterisiert. Anhand des Klassifizierungsrahmens wurde evaluiert, inwieweit die Lehrpläne die Lernendenagentur unterstützen. Die Ergebnisse halfen Designern und Forschern, das Bewusstsein und das Verständnis für die Rolle der mobilen Technologie bei der Ausübung der Agentur für anfragebasiertes Lernen zu erhöhen. Abschnitt II - Design und Implementierung - bestand aus vier Kapiteln, in denen eine IBL-Infrastruktur und zwei darauf aufbauende Anwendungen - GPIM und DojoIBL - vorgestellt wurden. Kapitel 2 erklärt eine der in dieser Dissertation entwickelten Anwendungen, das GPIM. Es handelte sich um eine Google Glass®-Anwendung, die die Lernenden bei der Datenerfassung unterstützen sollte. Durch den Sprachbefehl und das HUD's (Head-Up-Display) konnten die Benutzer eine Freisprechfunktion erleben, was das Unterscheidungsmerkmal gegenüber anderen telefonbasierten Anwendungen darstellt. Dies trug dazu bei, die Designanforderungen der in Kapitel 3 beschriebenen Plattform, dem so genannten DojoIBL, zu verbessern. DojoIBL ist eine Cloud-basierte Plattform zur Strukturierung und Unterstützung kollaborativer, anfragebasierter Lernprozesse, mit besonderem Interesse an der Nutzung der Lernagentur. Das Design konzentrierte sich darauf, dem Lernenden eine ganzheitliche Sichtweise des Anfrageprozesses zu vermitteln, die Agentur der Lernenden durch den Einsatz von Rollen zu unterstützen und das kollaborative Anfragelernen durch den Einsatz von Instant Messaging, einer Anfragezeitachse und Benachrichtigungen zu strukturieren. Die Analyse der Lernagentur in einer kollaborativen Online-Umgebung wie DojoIBL erforderte jedoch mehr Informationen über die Spuren, die die Lernenden in DojoIBL hinterlassen haben. So wurde in Kapitel 4 eine neue Komponente namens DojoAnalytics vorgestellt, um die DojoIBL-Funktionalität mit externen Learning Analytics Dashboards zu erweitern. Die neue Komponente wurde nach Interoperabilitätsstandards entwickelt, so dass DojoAnalytics die Kommunikation zwischen DojoIBL und jedem Standard LA Dashboard kanalisieren konnte. Dadurch konnten die Lernenden ihren Fortschritt anhand der tatsächlichen Leistung mithilfe der externen LA-Dashboards überwachen und selbst regulieren. Um den Abschnitt abzuschließen, stellte Kapitel 5 die technische Spezifikation und Dokumentation einer Cloud-basierten IBL-Architektur vor, die auf kleinen, wiederverwendbaren Komponenten basiert. Diese Architektur bestand aus den folgenden sechs Softwarekomponenten: 1) IBL-Engine, 2) Authentifizierung, 3) Datenerfassung, 4) Kommunikation, 5) Benachrichtigung und 6) DojoAnalytics, die es Forschern, Designern und Entwicklern ermöglichten, neue anfragebasierte Lernanwendungen zu erstellen. Abschnitt III - Bewertung - bestand aus drei Kapiteln, die die für die Implementierungen durchgeführten Bewertungen darstellen. Es begann mit Kapitel 6, das eine empirische Studie vorstellte, die sich auf die Auswirkungen der Verwendung verschiedener Untersuchungsstrukturen auf die wahrgenommene Motivation, das Engagement, den Wissensgewinn und die kognitive Belastung konzentriert. Diese quasi-experimentelle Studie mit 164 Studenten vergleicht drei Arten von Untersuchungsstrukturen: Einphasenstruktur, Sechsphasenstruktur und Sechsphasenstruktur mit Unterstützung einer mobilen App, dem Personal Inquiry Manager. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung unterschiedlicher Strukturen für das forschungsbasierte Lernen den Wissensgewinn, die Motivation und die kognitive Belastung nicht wesentlich beeinflusst hat. Allerdings wurden signifikante Unterschiede in den abhängigen Variablen gefunden, die von den verschiedenen Bildungskohorten und dem Geschlecht beeinflusst wurden. Die zweite Bewertung, die in Kapitel 7 beschrieben ist, stellte eine prägende Studie zur Beurteilung der Akzeptanz von DojoIBL-Nutzern dar. Zu diesem Zweck wurden die Usability - unter Verwendung eines System Usability Scale (SUS)-Fragebogens -, die User Experience - unter Verwendung des User Experience Questionnaire (UEQ) - und ein semi-strukturiertes Interview mit den Studierenden verwendet. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Akzeptanz bei den Nutzern und die Werte lagen innerhalb der 10% besten Ergebnisse im Vergleich zu einer Benchmark. Lediglich die Zuverlässigkeit, die sich auf die Kontrolle der Interaktion durch die wahrgenommenen Nutzer bezieht, wurde schlechter bewertet. Dieser Befund wurde mit den Kommentaren der Studenten zu Usability-Problemen abgestimmt, die später in einer neuen Iteration von DojoIBL behandelt wurden. Schließlich stellte Kapitel 8 eine weitere Studie über DojoIBL vor, die sich zweifach auf die optimalen Bedingungen zur Maximierung des Lernpotenzials von DojoIBL und auf die Nutzung der Kompetenzen der Lernenden durch den Einsatz von Rollen konzentrierte. Zu diesem Zweck führten 10 Studenten des Kurses "Sprachenlernen und -erwerb" 5 Wochen lang eine Umfrage zum Hör- und Leseverständnis durch. Ausgehend von der Diskursanalyse und den semi-strukturierten Interviews mit den Studierenden lieferten die Ergebnisse der Studie eine Liste von praktischen Leitlinien, die helfen, das Management und die Unterstützung von kollaborativen Untersuchungsprozessen durch Rollen und DojoIBL zu verbessern.