Aktives Lernen erhöht den Studienerfolg in MINT-Fächern – eine PNAS-Studie

[:de]Um auf dem neuesten Stand der hochschuldidaktischen Forschung zu bleiben, wird bei uns am ZLL der monatliche Journal Club durchgeführt, bei dem ZLL-Teammitglieder sich gegenseitig aktuelle Artikel vorstellen. Am August-Termin habe ich das Paper “Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics” von Freeman et al. vorgestellt, das in diesem Jahr in PNAS veröffentlicht wurde.

Das Paper ist eine sehr umfangreiche Metastudie: Es werden 225 unabhängige Einzelstudien verglichen. Jede dieser Einzelstudien wiederum vergleicht eine Veranstaltung in zweifacher Ausführung: sowohl als klassische Vorlesung als auch als “aktive” Veranstaltung. Als aktives Lernen zählt dabei schon, wenn in 10-15% der Präsenzzeit aktivere Lernformen verwendet werden, zum Beispiel gelegentliches Problemlösen in Gruppen, bearbeiten von Arbeitsblättern oder Tutorien, Einsatz von Clickern mit und ohne Peer Instruction, sowie Studio- und Workshopkurse.

Der Vergleich dieser 225 Einzelstudien ergibt, dass im Mittel 12% weniger Studierende in Veranstaltungen mit aktivem Lernen durchfallen als bei klassischen Vorlesungen (mittlere Durchfallraten sind 21,8% bei aktivem Lernen und 33,8% bei klassischen Vorlesungen).

Wenn die Durchfallraten nach Fächern aufgeschlüsselt werden, ergibt sich für die Ingenieurwissenschaften eine Verringerung der Durchfallrate von 9% durch aktives Lernen, basierend immerhin auf 12 unabhängigen Studien. Das liegt im guten Mittelfeld – Extremwerte erreichen Geologie mit 6% (2 Studien) und Biologie mit 17% (7 Studien).

Interessant ist auch, dass

  • die Durchfallrate von der Art der Prüfung abhängt. In klassischen Prüfungen ist der Effekt eine knappe halbe Standardabweichung groß; für Prüfungen dagegen, die verstärkt Konzeptverständnis testen, ist der Effekt knapp 0.9 Standardabweichungen groß. Das legt die Vermutung nahe, dass aktives Lernen Konzeptverständnis mehr fördert als das Reproduzieren von auswendig gelerntem Wissen.
  • die Gruppengröße die Größe des Effekts beeinflusst. Das zeigt, dass der Effekt umso größer wird, je kleiner die Gruppe ist. Aber auch bei großen Gruppen ist aktives Lernen noch deutlich besser geeignet, um Durchfallraten zu senken und Studienerfolg zu erhöhen.

Überträgt man die zentrale Aussage dieses Papers auf die Situation der TUHH und die Bemühungen, dort die Durchfallraten weiter zu senken und den Studienerfolg zu erhöhen, so kann man sagen: Das Umschwenken auf aktivere Lernformen ist der richtige Weg. Zudem ist für all diejenigen Lehrenden, die vor einer vollständigen Neugestaltung ihrer Lehrveranstaltungen zurückschrecken, auch der erwähnte Befund wichtig, dass man schon mit minimalen Änderungen (die nur 10-15%  der Veranstaltungszeit betreffen) deutliche Effekte erzielen kann!

Anregungen für die Aktivierung in großen Veranstaltungen finden sich zum Beispiel in der vom ZLL verfassten Broschüre “Die Masse in Bewegung bringen. Aktives Lernen in Großveranstaltungen”. Sprechen Sie uns gerne an, und wir stehen Ihnen für Gespräche zur Verfügung und sehr gerne auch mit Rat und Tat zur Seite!

P.S.: Noch nicht genug von diesem langen Text? Na gut: Natürlich gibt es auch Kritikpunkte an der vorgestellten Schlussfolgerung, die in dem Artikel auch diskutiert werden. Die wichtigsten:

  • Studierende mit Schwierigkeiten brechen öfter einen Kurs ab als Studierende mit weniger Schwierigkeiten, und fallen damit aus der Auswertung. Wenn nun also alle “schlechten” Studenten im aktiven Lern-Szenario abgebrochen hätten, würde das natürlich die Ergebnisse hin zu positiveren Werten verfälschen.
  • Nachgewiesenermaßen werden “erfolgreiche” Studien eher publiziert als solche, die nicht das gewünschte Ergebnis bringen, was die Ergebnisse einer Metastudie beeinflussen kann.

Um sicher sein zu können, dass diese beiden Punkte nicht zutreffen, haben die Autoren eine umfangreiche statistische Analyse durchgeführt, die bei Interesse im supplementary material des Artikels zu finden ist, und diese beiden möglichen Kritikpunkte meiner Meinung nach überzeugend entkräftet.

Ein anderer Kritikpunkt wäre, dass die Lehrenden in allen Studien aktives Lernen freiwillig (und vermutlich mit Begeisterung) durchgeführt haben – und dass der in den Studien gemessene positive Effekt nicht vorausgesetzt werden kann, sollten alle Lehrenden zur Integration von aktivem Lernen in ihre Veranstaltungen gezwungen werden. Das ist wohl wahr. Aber das ist genau der Punkt, an dem wir die Ergebnisse selbst beeinflussen können, nämlich indem wir aktives Lernen genau wie in den Studien einsetzen: Freiwillig und mit Begeisterung! :-)[:en]

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