Partner und Internationale Organisationen
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Artec (Universität Bremen), Festo Didaktik, Superscape, Virtual Presence, Holter Feld Berufschule, Friese Poort Berufschule, Stockport College, Escola Superior de Technologia e Gestao - IPL
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Abstract
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Im Forschungsprojekt BREVIE wurde eine neue Lernumgebung (SimVisReal), die reale Pneumatikbauteile mit 3-D Computersimulationen und CBT-Funktionen verknüpft, entwickelt. Die Evaluation des Systems fand in vier Ländern Europas statt (Deutschland, Grossbritanien, Niederlande und Portugal). Die erste Prototypenevaluation von SimVisReal fand 1998 statt. Die beta-Version wurde 1999 mit überarbeitetem Evaluationsdesign untersucht. Dabei nahmen 103 Berufsschüler und Collegestudenten in der technischen Berufsausbildung im Alter zwischen 16 und 23 an einem 16-stündigen standardisierten Pneumatikunterricht teil. Das besondere Augenmerk lag unter anderem auf der Analyse der Bedeutung der Gegenständlichkeit für das Erlernen von Pneumatik. Dies wurde mit einem quasi-experimentellen prä/post Design durch den Vergleich der neuen Lernumgebung (SimVisReal Gruppe = SVR) mit realen Pneumatikbauteilen (Reale Gruppe = RG) und 2-D Com-puter--simulationssoftware (FluidSim Gruppe =FS) umgesetzt.
Im Vortest wurden kognitive Fähigkeiten (logisches Denken, räumliches Vorstellungsvermögen und technisches Problem-ver-ständnis), pneumatisches Vorwissen, Lernstile, Problemlösestile und Motivation der Schüler als wesentliche Kontrollvariablen erhoben. Der Posttest erfasste sowohl pneumatisches Fachwissen, konstruktive Fähigkeiten als auch praktische Fehlersuche auf realer Ebene (echte Schaltung) und symbolischer Ebene (Schaltplan). Anschliessend wurden Interviews zur detaillierten Erfassung der entstandenen mentalen Modelle durchgeführt.
Hinsichtlich des Wissenszuwachs zeigen sich keine bedeutsamen Unterschiede zwischen den einzel-nen Lerngruppen (53 Punkte SVR/ 51 Punkte RG / 49 Punkte FS von 104). Die Bedeutung der Kontroll-variablen (Multiple Regression) zeigen, dass logisches Denken und technisches Problem-ver-ständnis 56% der Varianz in Theorietest 2 aufklären und die Lernumgebung keinen bedeutsamen Einfluss hat.
Hinsichtlich den praktischen Aufgaben ergeben sich deutliche Unterschiede zwischen den Gruppen. Für die reale praktische Fehlersuche fanden 89% der RG, 60 % der SVR und 49% der FS sämtliche Fehler. Die Fehlersuche im Schaltlplan zeigt eine ähnliche Tendenz: 33% der RG, 18% FS und 30 % SVR fanden eine Lösung. Im der Konstruktionsaufgabe zeigt sich ein erstaunliches Ergebnis: nur 9% der FS, 44% der RG und 30% der SVR konnten die Aufgabe vollständig lösen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die mit realen Bauteilen unterrichtete Gruppe in allen praktischen Aufgaben am besten abgeschlossen hat. Anzumerken ist aber, dass die SVR-Gruppe vergleichbares Fachwissen erworben und zusätzlich die Nutzung des Computers, Simulations-an-wendungen und Konstruktions-software kennengelernt hat, was sich im betrieblichen Umfeld als bedeutsam erweisen könnte.
Das qualitative Screening gibt Hinweise auf verschiedenartige mentale Modelle, die sich hinsichtlich kognitiven Codierungen (real bildlich / bildlich symbolisch) und Komplexitätsgrad (Umfang der funktionalen Pneumatikgruppen) und eingesetzten Metaphern unterscheiden.
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