Der Bildungserfolg hängt stark von den individuellen Lernvoraussetzungen von Schüler*innen ab – insbesondere in den MINT-Fächern. Adaptiver Unterricht, der explizit die individuellen Voraussetzungen berücksichtigt und personalisierte Lernmöglichkeiten bietet, gilt als vielversprechendes didaktisches Konzept, um produktiv mit Heterogenität umzugehen. Digitale Technologien unterstützen Lehrkräfte darin, adaptiven Unterricht effektiv zu gestalten, da sie ihnen innovative Möglichkeiten der Diagnostik und Differenzierung bereitstellen.
Trotz zahlreicher Leuchtturmprojekte im Bereich digitaler Bildung zeichnen sich bisherige Initiativen in der Lehrkräftebildung oft durch eine geringe Flächendeckung, eine unzureichende phasenübergreifende Kooperation und eine geringe Fachspezifität aus. Daher ist eine zentrale Fragestellung des Projektverbunds MINT-ProNeD: Wie können Lehrkräfte qualifiziert und gut ausgebildet werden, um digital gestützten adaptiven Unterricht zu realisieren?
Das Verbundvorhaben MINT-ProNeD hat die Etablierung eines integrativen Gesamtkonzepts für die MINT-Lehrpersonenbildung zum Ziel: in drei interdisziplinären und phasenübergreifenden Netzwerken (Fortbildungen, Unterrichtsentwicklung und -beratung, Future Innovation Hub) und einem querliegenden Arbeitsbereich Translation und Dissemination.
Kern des Projekts ist eine groß Panelbefragung, die “Corona und Du” (CoDu)- Studie. Diese untersucht den Bildungserwerb sozial-benachteiligter Kinder und Jugendlicher und Möglichkeiten zur Bewältigung der Folgen der Covid-19 Pandemie. Neben regelmäßigen Befragungen von Kindern unterschiedlicher Altersgruppen und deren Eltern wird mittels zweier Randomized Contol Trials (RCTs) untersucht , a) wie sich die Bereitstellung kostenloser E-Book-Reader für Kinder auf deren Leseverhalten und Leseleistungen auswirkt und b) ob Online Nachhilfe für Jugendliche aus SGB II-Familien ein geeignetes Instrument darstellt, um möglich Ungleichheiten in den Covid-19-bedingten Bildungslücken auszugleichen.
Das Metavorhaben (Digi-EBF II) ist im Rahmenprogramm Empirische Bildungsforschung bzw. im Kontext des BMBF-Forschungsschwerpunktes „Digitalisierung im Bildungsbereich“ angesiedelt. Es verfolgt die übergeordneten Ziele Forschung zu Bildung und Digitalisierung voranzutreiben, sichtbar zu machen und im Zusammenwirken mit der Praxis zu gestalten.
In dem von der Universität Duisburg-Essen (UDE) koordinierten Vorhaben arbeiten die UDE, DIPF, DIE und IWM zusammen. Der Verbund versteht sich als Dienstleister für die Förderprojekte des Forschungsschwerpunkts, dessen Angebote auf bereits gewonnenen (Digi-EBF I) und in der Erhebung befindlichen (Digi-EBF II) Forschungserkenntnissen beruhen.
In Digi-EBF II werden Maßnahmen und Praktiken von Ko-Konstruktion identifiziert, Angebote geschaffen, um Transfer zu ermöglichen und zu gestalten sowie eigene Forschung durchgeführt, um die Herausforderungen und Potenziale von Ko-Konstruktion und Transfer in der Bildung zu erarbeiten. Im Sinne einer gestaltungsorientierten Bildungsforschung werden Ansätze des Zusammenwirkens mit den Förderprojekten reflektiert und in Reflexionstreffen sowie dialogischen Formaten mit Bildungspraxis und Brückenakteuren diskutiert und in einen breiteren Diskurs eingebracht. Das Metavorhaben vernetzt die Förderprojekte untereinander und innerhalb der Forschungscommunity zu inhaltlichen, methodischen und transferbezogenen Themen. Der Stand der Forschung zu praxisrelevanten Fragen zu Bildung und Digitalisierung wird in Forschungssynthesen erarbeitet, praxisnah aufbereitet und über entsprechende Kanäle disseminiert. Begleitend zu diesen Aktivitäten werden verschiedene Formate des Wissenstransfers (Dialogformate, Wissensprodukte und Online-Portale) erforscht und genutzt.
Das Projekt untersucht, wie die prinzipiellen Möglichkeiten digitaler Lernkontexte im realen Schulkontext realisiert werden können.
KI-basierte adaptive, interaktive Systeme ermöglichen eine genuine Verbesserung des Lernens durch passgenaue Förderung. Es wird allerdings bislang kaum diskutiert, wie eine individuelle digitale Förderung mit dem schulischen Unterricht sinnvoll zu integrieren ist.
Das Projekt bietet hierfür sowohl die notwendige technische Erweiterung als auch eine systematische Weiterbildung zum digital unterstützten Lehren und Lernen im Fach Englisch. Im Rahmen des Projekts wird das schulerprobte, KI-basierte Tutorsystem Feedbook um eine Schnittstelle für die Lehrenden erweitert. Dieses soll die vielfältigen Informationen zu den Lernprozessen und individuellen Kompetenzen der SchülerInnen einer Klasse so aufbereiten, dass Lehrende mit geringem Zeitaufwand die für eine lernförderliche Gestaltung des Unterrichts benötigten Informationen erhalten.
Eine Fortbildung der Lehrkräfte unterstützt sowohl die konkrete Nutzung einer solchen Schnittstelle in der Schulpraxis, als auch die für eine eigenständige Interpretation benötigten lernpsychologischen und methodisch-didaktischen Grundlagen.
Ziel des Projekts DiFA ist es methodische Perspektiven aus den Bereichen Psychometrie und Learning Analytics zu kombinieren, um Lernende durch automatisiertes Feedback zu unterstützen. Durch die Nutzung digitaler Trace-Daten in Online-Kursen werden in DiFA neue Formen der nicht-invasiven Messung entwickelt (sog. “stealth assessment”) und die Möglichkeiten von automatisiertem, lernunterstützenden Feedback untersucht. Die Forschungsergebnisse sind bedeutend für ein besseres Verständnis des Lernverhaltens und der Lernergebnisse, sowie für die automatisierte Bereitstellung von individuellem Feedback an die Lernenden in digitalen Umgebungen.
Erhoben werden die Daten in einem eigens entwickelten Online-Kurs für Lehramtsstudierende zum Thema “Digitale Bildung”. Auf Basis der gewonnenen Daten aus dem Kurs wird in der Pilotierungsphase des Forschungsprojekts ein automatisiertes lernunterstützendes Feedback entwickelt. In der Evaluationsphase soll dann überprüft werden, ob sich das Feedback positiv auf den Lernfortschritt der Studierenden auswirkt.
Das BiB | Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung mit Sitz in Wiesbaden untersucht die Ursachen und Folgen des demografischen Wandels. In beratender Funktion steht das BiB seit seiner Gründung 1973 mit der Bundesregierung und den Bundesministerien in Kontakt und berät diese auf der Basis wissenschftlicher Forschung. Als Teil der beratenden Zusammenarbeit unterstützt das BiB die Bundesregierung bei der internationalen Zusammenarbeit in Bevölkerungsfragen im Rahmen der Vereinten Nationen. Die Information der Öffentlichkeit über den demografischen Wandel und die Forschungsergebnisse ist eine weitere wichtige Aufgabe.
Das Institut ist eine Ressortforschungseinrichtung des Bundes und gehört zum Geschäftsbereich des Bundesministeriums des Innern und für Heimat.
Wichtige Arbeiten und Aufgaben:
- Forschung: Forschung ist eine zentrale Aufgabe am BiB. Sie ist die Grundlage für fundierte Beratung und Information. Dazu gehört als Kernaufgabe die Dauerbeobachtung demografischer Trends. Weitere inhaltliche Schwerpunkte liegen in den drei Forschungsbereichen Familie und Fertilität, Migration und Mobilität sowie Demografischer Wandel und Alterung. Zusätzlich untersucht die im Jahr 2021 neu gebildete Forschungsgruppe Bildung und Humanvermögen die Bedeutung von Bildung für die Bevölkerungsentwicklung in Deutschland. Ein Beispiel dazu bildet die Studie „Warum Kinder aus potenziell benachteiligten Familien seltener eine Kita besuchen – auch wenn sie einen Bedarf haben“ , welche im Auftrag der Friedrich-Ebert-Stiftung durchgeführt wurde.
- Politikberatung: Auf Basis der institutseigenen Forschungsergebnisse berät das Institut die Bundesregierung und die Bundesministerien. Auskunft, Interpretation demografischer Trends und die Erstellung wissenschaftlicher Expertise stellen dabei Kernkompetenzen in der Politikberatung dar. Auf der Ebene internationaler Zusammenarbeit im Rahmen der Vereinten Nationen, berät und unterstützt das BiB die Bundesregierung in Bevölerungsfragen.
- Information: In vielzähligen Publikationen veröffentlicht das BiB die Ergebnisse seiner Forschung. In über 430 Grafiken, Karten und Tabellen gibt das BiB regelmäßig Informationen heraus über demografische Fakten für Deutschland, Europa und die Welt.
In der Bund-Länder Initiative „Schule macht stark“, kurz SchuMaS, erarbeiten Wissenschaftler*innen aus 13 Institutionen in Zusammenarbeit mit insgesamt 200 Schulen Maßnahmen, um die Lernbedingungen und Leistungen von sozial benachteiligten Schüler*innen zu verbessern. Die Gemeinsamkeit der ausgewählten 200 Schulen besteht in der sozial herausfordernden Lage, in der sich die Schulen befinden, und den erschwerten Bedingungen für Unterrichten und Lernen, die damit einhergehen. Diese Bedingungen sind: Erhöhter Sprachförderbedarf, große Personalfluktuation, armutsgefährdete Elternhäuser. Auch die aktuelle Pandemiesituation bleibt dabei nicht ungeachtet.
Der tatsächliche Erfolg der Schüler*innen steht bei „SchuMaS“ im Vordergrund. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, die Bildungschancen von sozial benachteiligten Schüler*innen zu verbessern und auf diese Weise soziale Ungleichheiten abzubauen.
Besondere Aufmerksamkeit richtet sich auf die Verbesserung von mathematischen Basiskompetenzen, die Lernmotivation und auch die sozialen Kompetenzen der Schüler*innen.
Bezogen auf die besonderen Anforderungsbereiche der Schulen stehen vier thematische Handlungsfelder im Vordergrund, für die in enger wissenschaftlicher und praktischer Zusammenarbeit individuelle Maßnahmen erarbeitet werden sollen. Diese sind:
- den Unterricht weiterzuentwickeln – mit einem besonderen Fokus auf Mathematik und Deutsch,
- das an den Schulen tätige pädagogische Personal noch gezielter zu qualifizieren und dabei die spezifischen Bedingungen von Schulen in sozial herausfordernder Lage in den Blick zu nehmen,
- die Schulen als Organisation, die Schulkultur und das Führungshandeln weiterzuentwickeln und
- das Lernen außerhalb des Unterrichts und die Unterstützung im sozialen Umfeld zu fördern.
In vier Regionalzentren des interdisziplinären Forschungsverbundes werden die 200 teilnehmenden Schulen in enger Kooperation mit den Landesinstituten, Agenturen zur Qualitätsentwicklung sowie den Schulaufsichtsbehörden bei der Meisterung ihrer Anforderungen beraten und unterstützt. Die wissenschaftliche Begleitung und Evaluation erfolgt durch weitere Arbeitsgruppen des Projektverbundes, aus dessen Ergebnissen nach fünf Jahren eine Handlungsempfehlung entstehen soll, die zur Handreichung an weitere Schulen in herausfordernden Lagen verwendet werden kann.
Im Projekt „Automatic Response Coding“, kurz ReCo, dreht sich alles um Textantworten in Tests. Lautet eine eingegebene Antwort im PISA-Test etwa, „Dem Autor geht es darum, dass die Bäume erhalten bleiben.“, so kann die Software ReCo unter anderem automatisch einschätzen, ob diese Antwort richtig ist. Aber auch andere Informationen, etwa ob damit Wissen über den Text hinausgehend hinzufügt wurde, können automatisch extrahiert werden.
Die Software ReCo wurde anfänglich an der Technischen Universität München (TUM) und im ZIB entwickelt. In Kooperation mit beiden Institutionen wird ReCo nun am DIPF im Zentrum für technologiebasiertes Assessment (TBA-Zentrum) weiterentwickelt. Das Projekt fasst die allgemeine ReCo-Entwicklung sowie Forschungsstudien rund um den Einsatz der Software zusammen. Dabei zeichnet die TBA-Gruppe einerseits für die konzeptuelle und technische Fortentwicklung verantwortlich, andererseits agiert sie als Projektleitung etwa im Projekt ReCo-Multi und unterstützt externe Forschungsgruppen in der Anwendung der Software.
Die Bremer Initiative zur Stärkung frühkindlicher Entwicklung (BRISE) ist eine Langzeitstudie, die Effekte frühkindlicher Förderung systematisch untersucht. Frühkindliche Förderung von Kindern aus sozioökonomisch und kulturell benachteiligten Familien dient der Prävention von Disparitäten im kognitiven und sozialen Leistungsstand. Die Erfahrungen in Bremen unterstützen eine Politik der frühen Kindheit darin, allen Kindern gleiche Chancen zu eröffnen, sie in ihrer Entwicklung zu fördern, zu beteiligen und zu schützen.
Mit BRISE wird erstmals eine Langzeitstudie zu einem regional großflächig angelegten Förderprogramm durchgeführt. Alltagsintegrierte, zumeist bereits in Bremen vorhandene Angebote zur frühkindlichen und vorschulischen Förderung in den Familien und in den Kindertageseinrichtungen werden systematisch zu einer Maßnahmenkette verknüpft. Die Maßnahmenkette setzt bereits während der Schwangerschaft ein und reicht bis zum Schuleintritt des Kindes. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für insgesamt zwölf Jahre geförderte wissenschaftliche Begleitforschung von BRISE geht der Frage nach, welche kumulativen Effekte ein koordiniertes Förderprogramm auf die kognitive, soziale und emotionale Entwicklung der Kinder hat. Als Vergleichsgruppe werden Kinder betrachtet, deren Familien nach eigenem Ermessen die Förderangebote in der Stadtgemeinde Bremen nutzen. Über einen Zeitraum von mehr als vier Jahren wurden insgesamt 550 sozioökonomisch und kulturell benachteiligte Bremer Familien in die Stichprobe aufgenommen. Durch die Anbindung sowohl an das Sozio-oekonomische Panel (SOEP) als auch an das Nationale Bildungspanel (NEPS) kann BRISE auf weitere hochwertige Vergleichsdaten zurückgreifen.
Der nationale Bildungsbericht für Deutschland benennt alle 2 Jahre Leistungen und Herausforderungen in den verschiedenen Bereichen des deutschen Bildungssystems. Er rückt bedeutsame Übergänge und Schnittstellen im Bildungswesen ins Blickfeld und folgt dabei dem Leitgedanken von Bildung im Lebenslauf: vom Elementarbereich über den Schulbereich, die berufliche Ausbildung und die Hochschule bis hin zur Weiterbildung im Erwachsenenalter.
Der Bericht bietet damit Bildungspolitik und Administration Unterstützung bei ihren Steuerungsaufgaben, trägt wesentlich zur Transparenz aktueller Entwicklungen im Bildungsbereich bei und schafft eine wichtige Diskussionsgrundlage für Bildungspolitik und Öffentlichkeit.
Dieses umfassende Orientierungswissen beruht zum einen auf einer
kontinuierlichen Recherche, Systematisierung und Zusammenstellung von
Informationen zu politischen, rechtlichen und fachlichen Entwicklungen
im Bildungswesen, zu denen bildungsbereichs- oder länderübergreifende
Darstellungen sonst weitestgehend fehlen würden; zum anderen fußt er auf
einer empirischen Bestandsaufnahme aller verfügbaren repräsentativen
und fortschreibbaren Daten und Befunde aus amtlichen Quellen sowie
sozialwissenschaftlichen Erhebungen. Die Daten werden systematisiert,
mit Blick auf übergreifende Fragestellungen (re-)analysiert und in ihren
gesellschaftlichen Auswirkungen und Erträgen interpretiert.
Die Grundlage dafür bildet ein überschaubarer, systematischer,
regelmäßig aktualisierbarer Satz von statistischen Kennziffern, die als
so genannte “Indikatoren” gebündelt
jeweils für ein zentrales Merkmal von Bildungsprozessen bzw. einen
zentralen Aspekt von Bildungsqualität stehen. Diese Indikatoren wandeln
sich mit veränderten Datengrundlagen, wechselnden Schwerpunktsetzungen
und werden insofern kontinuierlich weiter entwickelt.
