Flipped Statistics für Klein- und Großveranstaltungen

Umgesetztes Projekt

Ziele

Die vorgestellte Lehrveranstaltung soll die Studierenden schon früh auf die eigenständige Erstellung einer quantitativen Abschlussarbeit vorbereiten. Ein Problem, auf das man im unterrichten quantitativer Methoden aber fast zwangsläufig stößt, ist die extreme Heterogenität unter den Studierenden in Hinblick auf die (statistische) Selbstwirksamkeitserwartung, statistische bzw. mathematische Vorbildung/Vorerfahrung und letztendlich sogar potenziell die Angst vor dem Fach Statistik selbst.

Kurzzusammenfassung (dt.)

Die Lehrveranstaltung soll den Studierenden die Statistik-Angst nehmen, ihre Selbstwirksamkeitserwartung hinsichtlich Statistik erhöhen und sie so auf die Erstellung einer quantitativen Abschlussarbeit vorbereiten. Das Projekt strebt vier Ziele an, die durch die durchdachte Kombination digitaler und traditioneller Lehr- und Lernelemente erreicht werden: erhöhter Lernerfolg durch Differenzierung, Nachhaltigkeit in Lernen und Lehre, hohe Anwendungskompetenz und Ausbau der Medienkompetenz sowie Didaktik. Digitale Elemente, die in die Lehrveranstaltung verflochten wurden, sind insbesondere Lehrvideos des Lehrveranstaltungsleiters, selbstgedrehte Lehrvideos der Studierenden, ein flexibles digitales Skriptum und Begleitmedien wie z.B. ein eigener Podcast.

Die Ergebnisse, zeigen folgende Wirkungen der Lehrveranstaltung auf. Die Motivation der Studierenden an der Lehrveranstaltung mitzuwirken war sehr hoch. Daraus resultierte auch eine sehr gute Leistung: es wurden schwierigere Inhalte als bei früheren Auflagen der Lehrveranstaltung (ohne digitaler Ressourcen) mit besseren Noten gemeistert! Die Nachhaltigkeit des Kurses ist insofern feststellbar, dass ein neuer, ähnlicher Kurs mit minimalem Aufwand aufsetzbar ist. Umfragen über Statistikangst und Selbstwirksamkeitserwartung zeigen ebenfalls positive Veränderungen auf. Die Qualität des Kurses bzw. der digitalen Elemente wurde im Durchschnitt als ausgezeichnet bewertet (4.8 bzw. 4.5 von maximal 5 Punkten).

Kurzzusammenfassung (engl.)

This course on applied statistics attempts to reduce statistics anxiety and self-efficacy to apply statistics and to prepare students to write a quantitative thesis. In this context, the project has four explicit goals that are achieved by offering intertwined digital and analog learning resources: differentiated instruction, sustainable learning and teaching, a focus on application and training of general competencies like media competency and didactics. Noteworthy digital elements are instructional videos by the instructor, instructional videos by the students themselves, an agile digital textbook and other media, such as a Podcast on academic writing.

The results show achievement of all goals. The students’ motivation to participate in the course was very high. This, in turn, leads also to a strong performance. The students were able to do better on the exam, even though the questions were much more advanced than in previous courses without the digital components. The course is sustainable in that a new, slightly adjusted version of the course with all the media included can be replicated without any effort. A psychometric test showed that statistics anxiety levels dropped and self-efficacy to apply statistics increased. The quality of the course and its digital components was rated as excellent (4.8 and 4.5 of 5 points, respectively).

Nähere Beschreibung

Die Lehrveranstaltung (LV) soll den Studierenden die Angst vor dem Fach Statistik nehmen (Onwuegbuzie & Wilson, 2000), ihre Selbstwirksamkeitserwartung hinsichtlich Statistik erhöhen (Finney & Schraw, 2003) und sie so auf eine eigenständige Erstellung einer quantitativen Abschlussarbeit vorbereiten. Vier Ziele werden dabei durch die durchdachte Kombination digitaler und traditioneller Lehr- und Lernelemente erreicht.

 

(1) ERHÖHTER LERNERFOLG DURCH DIFFERENZIERUNG UND INDIVIDUALISIERUNG

Jede Einheit wurde als „flipped classroom“ (Reidsema, Kavanagh, Hadgraft, & Smith, 2017) konzipiert. Alle Vorlesungs-Elemente der LV wurden vorab auf Video aufgezeichnet und den Studierenden als Vorbereitungsmaterial zur Verfügung gestellt. Innerhalb der Präsenzeinheiten wurden die meisten Übungen am Computer ebenfalls mitgeschnitten, sodass die Studierenden die Inhalte besser und im eigenen Tempo wiederholen konnten.

 

Jede Einheit wurde in drei Phasen geplant:

1. Vorbereitung: In dieser Phase wurden die Ressourcen ausgewählt, die den Studierenden zur Verfügung gestellt werden sollten. Dabei handelte es sich insbesondere um theoretische Einführungen zu dem Thema (Slidecasts) und einfache Übungen zum Thema, die am Computer mitgeschnitten wurde (Screencasts). Gegebenenfalls gab es auch eine kurze Übung für die Studierenden selbst, um Feedback über ihren Wissensstand schon vor der Präsenzphase zu bekommen. Auch Teile der allgemeinen LV-Kommunikation—Gruppenfeedback, Willkommensnachricht, etc.—wurden per Video durchgeführt (Talking Head), um persönlichen Bezug zu den Studierenden zu schaffen.

2. Präsenz: Die Präsenzzeit wurde insbesondere für eine kurze Wiederholung der digital erlernten Inhalte sowie einer vertieften Diskussion des Themas genutzt. Dabei wurden komplexere Beispiele am Computer durchgespielt (die auch direkt im Hörsaal mitgeschnitten wurden für die Wiederholung zu Hause).

3. Nachbereitung: Nach jeder Einheit konnten identifizierte Verständnisprobleme durch das nochmalige Ansehen bzw. Durchspielen der komplexeren Beispiele aus der Präsenzphase selbstständig geklärt werden. Zudem bestand immer die Möglichkeit, Fragen per E-Mail an den LV-Leiter zu schicken. Kurze Fragen wurden sofort beantwortet; häufig gestellte Fragen wurden in einer Videoantwort mit Screencasts allen Studierenden zur Verfügung gestellt.

 

O-Ton:

„Die Videos haben mir sehr geholfen, denn ich konnte jederzeit stoppen, um über die Information/Anleitung nachzudenken/nachzumachen. Außerdem kann man die Videos mehrmals ansehen und jederzeit zurückspulen, wenn man etwas nicht gleich verstanden hat.“ – Simone Hammerl (Teilnehmerin)

„Durch das Format konnte man spielerisch lernen. Es wirkte nicht so konventionell und gezwungen, sondern machte Spaß und war für jeden individuell anpassbar. (Tempo und Wiederholungen)“ – Julia Prager (Teilnehmerin)

 

(2) NACHHALTIGKEIT IN LERNEN UND LEHRE

Durch die Videos und die eigens erstellten digitale Skripten und Folien (in .html und .pdf Formaten) wurden den Studierenden Ressourcen zur Verfügung gestellt, auf die sie bis zur Abschlussarbeit Zugriff haben. So wird Redundanz über das Curriculum hinweg vermieden.

 

O-Ton:

„[…]für unsere Gruppe waren die Videos ein muss sonst hätte man jedes Mal bei einer Frage zum Prof gehen müssen“ – Mia Schaller (Teilnehmerin)

„Nach der Statistik-Prüfung waren die Videos für die Auswertung der Ergebnisse [des Begleitprojekts] besonders hilfreich. Da man besonders auf die Richtigkeit der Auswertung bedacht ist, war es toll, die Möglichkeit zu haben, nochmal alle relevanten Themen durch die Videos zu wiederholen.“ – Julia Prager (Teilnehmerin)

 

Das digitale Skript und der Foliensatz sind dabei hervorzuheben, weil sie von ein und derselben Quelle kompiliert werden; Änderungen in einem Format werden also gleichzeitig im anderen Format übernommen. Außerdem sind diese Inhalte modularisiert, d.h. ein neuer, ähnlicher Kurs kann leicht aus bestehende Modulen zusammengestellt werden. Erweiterungen in der neuen Version werden automatisch auch in die alten Versionen übernommen.

Als vertiefende Literaturhinweise wurde ausschließlich auf Open Educational Resources (OER) verwiesen, um den ganzen Kurs ohne finanzielle Belastung der Studierenden durchzuführen und die Nachhaltigkeit weiter zu fördern.

 

(3) ANWENDUNGSKOMPETENZ UND ANHEBUNG DER MOTIVATION, SICH MIT QUANTITATIVEN FRAGESTELLUNGEN AUSEINANDERZUSETZEN

Die durchgeführten Übungen verwendeten reale Daten. Darüber hinaus wurde auch das gesamte dazugehörige Material für die Datenerhebung (Fragebogen) und auch das Endprodukt (ein internationaler Zeitschriftenbeitrag) zur Verfügung gestellt. Dadurch können die Studierenden den quantitativen Forschungsprozess in seiner gesamten Länge miterleben und Querverbindungen zwischen den Phasen entdecken.

 

O-Ton:

„Mir haben die Videos sehr zur Anwendung des Programmes SPSS geholfen. Anhand des theoretischen Skriptums hätte ich das Programm nicht verstanden. Die Kombination von Theorie und Praxis war sehr gut, um Statistik zu verstehen. Der Unterricht war sehr gut, um unklares nachzufragen!“ – Simone Hammerl (Teilnehmerin)

„Das Format hat mir sehr geholfen, da die Theorie durch das SPSS Programm mit der Praxis verknüpft wurde. Die Videos waren dann die perfekte Ergänzung um das im Unterricht erlernte zu festigen und so kompetent in der Anwendung zu werden.“ – Julia Murth (Teilnehmerin)

„[Das Kursformat war] sehr hilfreich, da ich persönlich Inhalte, die vorgetragen bzw gesprochen werden besser aufnehme und verinnerlichen als wenn ich etwas nur lese und durch die Videos und Aufnahmen hatte man die Möglichkeit sich die Inhalte auch öfters anzuhören! Ausserdem wurden die Anwendungen in spss durch die Videos viel greifbarer, da sie Schritt für Schritt erklärt wurden. Mittlerweile kann ich selbstständig Tests in spss durchführen und die Ergebnisse interpretieren (und wenn Infos fehlen - > einfach in den Videos nachschauen)“ – Adele Arbter (Teilnehmerin)

 

Außerdem wurde ein Podcast produziert, in dem ich Interviews mit Studierenden über ihre Abschlussarbeiten (bzw. den Weg dorthin) führe. So konnte den Studierenden eine größere Bandbreite an Forschung gezeigt werden bzw. die statistischen Auswertungen kontextualisiert werden. Darüber hinaus ist die LV mit einem Begleitprojekt verzahnt, in dem die Studierenden das Erlernte sofort selbst anwenden können (dieses ist aber nicht Teil dieser Einreichung).

 

(4) AUSBAU DER ÜBERFACHLICHEN KOMPETENZEN: MEDIENKOMPETENZ UND DIDAKTIK

Digitale Inhalte wurden nicht nur von dem LV-Leiter produziert. Als Teilleistung wurde von den Studierenden verlangt, in Gruppen selbst Lehrvideos für ausgewählte statistische Methoden zu drehen. Eine CC BY-SA Lizenzierung wurde empfohlen. Diese Videos wurden im Rahmen der Prüfungsvorbereitung auch von den Studierenden untereinander genutzt. Dies folgt der Rationale von Peer Instruction (Mazur, 1997): Studierende, die die Inhalte schon verstanden haben, sind vielleicht besser in der Lage, anderen diese Inhalte zu erklären. Der „Lernweg“ ist noch frischer im Gedächtnis als beim LV-Leiter.

 

O-Ton:

„Man hat das Thema, über das man das Video gemacht hat, 100% verstanden! Auch die Videos der andern Waren nochmal toll zum lernen da es alles aus Studentensicht nochmal anders erklärt wird“ – Mia Schaller

„Beim Videodreh habe ich mich intensiv mit der Materie auseinandergesetzt. Das hat dazu beigetragen, dass ich es verstanden habe. Der Austausch mit meinen Studienkollegen hat auch geholfen! Ich bin richtig stolz auf unser Video :)“ – Simone Hammerl

„Das Thema, das wir in der Gruppe bearbeitet haben, haben wir so oft durchgemacht und konzentriert Schritt für Schritt durchbesprochen, dass durch das selber "tun" jeder Schritt verinnerlicht wurde“ – Adele Arbter

„Durch das Erstellen eines eigenen Videos war man dazu verpflichtet, sich nochmals detailliert mit dem Thema auseinanderzusetzen. Dies war eine tolle Vorbereitung für die Prüfung und machte nebenbei auch noch Spaß. Und das, obwohl ich anfangs skeptisch und eher gegen das Selber-erstellen eines Videos war.“ – Julia Prager

 

Gleichzeitig erhöhen diese selbstproduzierten Videos auch die Nachhaltigkeit des Kurses (die Ressourcen können innerhalb der LV bzw. auch darüber hinaus weitergereicht werden) und die Motivation. Letzteres insbesondere dadurch, dass die Videos eventuell nicht nur innerhalb der konkreten Hochschule weitergereicht werden, sondern über YouTube und andere Kanäle die Öffentlichkeit erreichen (die Publikation über YouTube war aber optional).

 

ERGEBNISSE

Ich habe ähnliche Kurse in verschiedenen Kontexten und unterschiedlichen Niveaustufen—aber ohne die digitalen Elemente—bereits vorher gegeben. Mehrere Unterschiede lassen sich zu dem eingereichten Projekt erkennen. Erstens, die Motivation der Studierenden, in der Präsenzphase mitzuarbeiten, war höher. In den Feedbacks, die ich bekommen habe, wurden insbesondere die Videos—als Beweis meines persönlichen Engagements—als wichtiges Element hervorgehoben „dran bleiben zu wollen“.

Zweitens, die Leistung war höher—bei der Endprüfung waren die (Bachelor-)Studierenden sogar in der Lage, schwerere Inhalte zu meistern als die, die auf Master-Ebene verlangt werden. Besonders hervorzuheben ist dabei, dass die Leistung unter den Studierenden gleichmäßig gut war (mit einigen Ausreißern nach oben hin). Die Videos und anderen digitalen Elemente erlauben das Voranschreiten im eigenen Tempo. Insofern ist dieser Kurs sehr „einsteigerfreundlich“. Andererseits wird durch die digital schon vorhanden Elemente Zeit für den LV-Leiter frei, andere Studierende gezielt zu fördern und auch Leistungen, die über das eigentlich für die Prüfung notwendige Niveau hinausgehen, zu erreichen. Dies entspricht dem pädagogischen Prinzip von „Low Floor, High Ceiling“.

Drittens, aus LV-Leiter Sicht ist dieses Konzept extrem nachhaltig. Einen neuen Kurs aufzusetzen ist—selbst bei leicht anderen Inhalten—kein nennenswerter Aufwand mehr. Die flexible Struktur die durch das adjustierbare Skriptum und den dazugehörigen Foliensatz bzw. die Videos, die diese Inhalte weiter unterstützen, ermöglicht den Fokus auf den direkten, flexiblen Austausch mit Studierenden in der Präsenzeinheit oder davor. Anders gesagt: Agilität wird ermöglicht (Arn, 2016). Diese wiederrum ist die Grundlage für die oben beschriebenen Möglichkeiten zur Differenzierung und bestmöglichen Förderung jedes einzelnen Studierenden.

Viertens wurden zusätzlich zur standardisierten LV-Evaluation in einer Umfrage unter den Studierenden (n = 23; über 50% ohne statistische Vorerfahrung) folgende Konzepte erfasst: Selbstwirksamkeitserwartung im Bereich Statistik (z.B. „Ich fühle mich sicher dabei, Faktoren zu identifizieren, die die Aussagekraft eines Tests beeinflussen“), Statistikangst (z.B. „Wie viel Angst würden Sie in folgender Situation erleben: Sie lesen einen Zeitschriftenartikel, der einige statistische Auswertungen enthält.“), die empfundene Qualität des Kurses (z.B. „Ich hatte genug Gelegenheiten, die vorgestellten Analysen selbst auszuprobieren.“) bzw. die empfundene Kompetenz des LV-Leiters (z.B. „Ich würde mich freuen, wenn <name> der Betreuer meiner Abschlussarbeit wäre.“) und die Qualität der flipped classroom Elemente (z.B. „Die Videos auf Moodle waren eine sehr wichtige Ressource für mich.“). Sowohl die Statistikangst (Skala von 1, „kein Angstgefühl“, bis 5, „starkes Angstgefühl“) als auch die Selbstwirksamkeitserwartung im Bereich Statistik (Skala von 1, „Fühle mich gar nicht sicher“, bis 5, „Fühle mich ganz sicher“) wurde nach dem Kurs im Durchschnitt mit 2.5 bewertet. Angesichts der Tatsache, dass diese LV vor dem Studium von vielen Studierenden des Studiengangs als die größte Hürde im Studium wahrgenommen wird, bezeichnet das eine starke Verbesserung (NB: exakte Vergleichsdaten liegen allerdings nicht vor). Die Qualität des Kurses bzw. der flipped Elemente wurden dabei im Durchschnitt als ausgezeichnet bewertet (4.8 bzw. 4.5 von maximal 5 Punkten).

 

LITERATUR

Arn, C. (2016). Agile Hochschuldidaktik. Beltz Juventa.

Finney, S. J., & Schraw, G. (2003). Self-efficacy beliefs in college statistics courses. Contemporary Educational Psychology, 28(2), 161–186. doi.org/10.1016/S0361-476X(02)00015-2

Mazur, E. (1997). Peer Instruction: A User’s Manual. Prentice Hall.

Onwuegbuzie, A. J., & Wilson, V. A. (2000, May). Statistics Anxiety: Nature, Etiology, Antecedents, Effects, and Treatments: A Comprehensive Review of the Literature. Paper presented at the Annual meeting of the Mid-South Educational Research Association, Lexington, Kentucky. Retrieved from files.eric.ed.gov/fulltext/ED448202.pdf

Reidsema, C., Kavanagh, L., Hadgraft, R., & Smith, N. (Eds.). (2017). The Flipped Classroom: Practice and Practices in Higher Education (1st ed. 2017 edition). New York, NY: Springer.

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Positionierung des Lehrangebots

Das Lehrangebot wurde im Rahmen von Kursen auf Bachelor (3. Semester) und Master (1. Semester) entwickelt und ist für diese Level am besten anwendbar. Darüber hinaus können die digitalen Elemente problemlos als Ergänzung für Doktoratsstudien angeboten werden. Durch die starke Nutzung leicht vervielfältigbarer, digitaler Medien, ist die Anzahl der Studierenden, an die sich das Lehrangebot richtet, flexibel. Das Konzept ist von der Anzahl der Studierenden (siehe oben) relativ unabhängig; ich habe es in Lehrveranstaltungen mt 30-150 Studierenden getestet.

Weiterführende Information


Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2018 nominiert.