Nils Fitting

• Mit der vorliegenden Dissertation wurde ein Werkzeug für die Erstellung volldigitaler binnendifferenzierter Arbeitsblätter im Regelunterricht Chemie evaluiert und weiterentwickelt, das ein motivations- und interessensförderndes Potential aufweist. Es konnten Zusammenhänge zur Benutzbarkeit der Anwendung und zum Cognitive Load hergestellt werden. Die Ergebnisse stützen damit die Erkenntnisse im Bereich des Lernens mit digitalen Medien. Die Integration von digitalen Werkzeugen in den Lernprozess ist berechtigt. Sie zeigen einerseits für Schüler:innen ein motivationsförderndes Potential und andererseits für Lehrende praktische Vorteile, indem auf vielfältige Weise Informationen dargeboten werden können – zum Beispiel im Bereich der Differenzierung. Mit HyperDocSystems können binnendifferenzierte digitale Arbeitsblätter erstellt und bearbeitet werden. Diese so genannten HyperDocs können von Lehrenden mit Lernhilfen in verschiedenen Darstellungsformen angereichert und von Lernenden volldigital im Browser mit einem Stylus oder der Tastatur bearbeitet werden. Im Rahmen einer quasi-experimentellen Feldstudie wurde der Einsatz dieser neuartigen HyperDocs erstmals unter Betrachtung der intrinsischen Motivation und des Interesses, der Usability sowie der Nutzung des multimedialen Differenzierungsangebots analysiert. Die Studie fand über vier Schulstunden im Regelunterricht Chemie der Mittelstufe (Gymnasium / Gesamtschule) und Oberstufe (Gymnasium) statt. Dabei wurden auch der Cognitive Load und die tabletbezogenen Kompetenzen der Lernenden berücksichtigt. Die Ergebnisse lassen auf ein motivationsförderndes Potential der HyperDocs gegenüber analogen Arbeitsblättern schließen. Dabei zeigen sich Unterschiede zwischen den Geschlechtern, die zum Teil auf den Cognitive Load zurückzuführen sind und abhängig vom Alter der Lernenden (Mittel- und Oberstufe) auftreten. Die Lernhilfen werden in diesem Zusammenhang häufig aus Interesse und Neugier verwendet. Schüler:innen nutzen insbesondere Lernhilfen in Form von Text und Bild. Die Nutzungshäufigkeit des Differenzierungsangebots gibt jedoch nicht unmittelbar Aufschlüsse über die Motivation oder den Cognitive Load der Lernenden. Bei der Usability handelt es sich um ein wichtiges Kriterium beim Einsatz von digitalen Lernprogrammen, da sich unter anderem ein Zusammenhang zu den Variablen der intrinsischen Motivation und zum Cognitive Load beim Lernen mit HyperDocs herstellen lässt. Die Usability ist dabei jedoch abhängig vom Messzeitpunkt. HyperDocs weisen eine hohe Usability auf und können daher uneingeschränkt in der Mittel- und Oberstufe eingesetzt werden.
• In this dissertation, HyperDocSystems, a tool for creating digital differentiated worksheets with a motivation and interest-promoting potential, was evaluated and developed in regular chemistry school lessons. Correlations could be found between the aforementioned variables, the usability and the cognitive load. The results support findings in the field of learning with digital media. The integration of digital tools in the learning process is thus justifiable. On the one hand, these tools show motivation-promoting potential for students, and on the other hand, the tools show practical benefits for teachers by presenting information in many ways – for example in the field of internal differentiation. HyperDocSystems can be used to create and edit differentiated digital worksheets. Teachers can equip these so-called HyperDocs with learning aids in different representations which can be processed by learners with a keyboard or stylus. The use of these new HyperDocs was tested under consideration of intrinsic motivation, interest, usability and the use of multimedia learning aids within an experimental field study. The study was conducted over the course of four chemistry school lessons in middle school (“Gymnasium” / “Gesamtschule”) and high school (“Gymnasium”). Cognitive load and tablet-related competencies were considered. The findings suggest a motivation promotion potential of HyperDocs towards analog worksheets. Thereby differences between genders in relation to cognitive load and age of students (middle and high school) were found. In this context, learning aids were often used because of interest and curiosity. In particular, students use learning aids in the form of text and pictures. The frequency of use gives no clear information on the motivation or the cognitive load of learners. Usability is an important aspect of the usage of digital learning programs since there are correlations between usability, variables of intrinsic motivation and cognitive load while learning with HyperDocs. However, Usability is dependent on the time of measurement. HyperDocs show a high usability and middle and high schools may use them without any restrictions.