Mythenkalender #9: Probleme lösen lernen mit Problem-Based-Learning

Wir müssen die aktuellen Probleme angehen und lösen! Dazu brauchen wir Menschen, die wissen, wie man Probleme löst! Also müssen wir auch in unseren Bildungsinstitutionen Lernende Probleme lösen lassen!

Quelle: Pixabay

So oder zumindest ähnlich wird argumentiert, wenn es um den Einsatz von Problem-Based Learning in Schule und Hochschule geht. Lernende sollen dabei ein Problem eigenständig lösen, Lehrende nehmen eine unterstützende Rolle (Coach) ein.

Der Hintergrund

De Bruyckere et al. (2015) kritisieren an der Methode Problem-Based-Learning, dass die Limitationen unseres Arbeitsgedächtnisses vollständig ignoriert werden. Wir können in unserem Arbeitsgedächtnis 7 +- 2 Elemente gleichzeitig verarbeiten, zumindest dann, wenn wir Neues lernen (wollen). Anders, wenn wir bereits über Wissen zu einer Thematik verfügen, dann können wir auf unser Langzeitgedächtnis zurückgreifen und das Neue mit den bereits vorhandenen Informationen kombinieren, kontextualisieren und/oder kritisieren.

In der Praxis

Wenn Lernende nun ein neues Thema lernen sollen, können sie nicht auf bereits bestehende Strukturen zurückgreifen. Konfrontieren Lehrende sie nun mit einem Problem, werden sie gezwungen, auf schwache Methoden des Problemlösens zurückzugreifen, z.B. Mittel-Ziel-Analysen (vgl. auch Zumbach, 2003, S. 41). Was passiert? Die Lernenden bekommen ein Problem und versuchen nun Schritt für Schritt eine Lösung für das Problem zu entwickeln, sie versuchen, die Kluft zwischen aktuellem Stand des Problems und Zielzustand (= Problem ist gelöst) sukzessive zu verkleinern. Da sie nichts weiter zum Problem wissen, passiert dies blind, oder „ins Blaue hinein“. Sie sind kognitiv überfordert, müssen sie doch dauernd das Problem, den aktuellen Stand der Problemlösung, verschiedene Lösungsmöglichkeiten und -schritte sowie weitere Sub-Ziele im Arbeitsgedächtnis verarbeiten. Das eigentliche Ziel, zu lernen, wie Probleme gelöst werden können, bleibt vollständig außen vor, da keine Kapazitäten im Arbeitsgedächtnis dafür frei sind.

Die Konsequenz

Es muss unterschieden werden zwischen dem „Lernen, wie man Probleme löst (1)“ und dem „Problem-lösen (2)“ als Lernmethode.

Zu (1): Um das Lösen von Problemen zu lernen/zu üben, haben sich die Verwendung von goal-free problems, worked-out examples und completion problems als wirksam erwiesen.

  • Bei goal-free problems, also Problemen ohne Ziel, bearbeiten die Lernenden jeweils einen gegebenen Zustand eines Problems, suchen dafür einen Lösungsschritt und beschäftigen sich erst im Anschluss mit dem neuen Zustand des Problems, finden wieder einen Lösungsschritt usw.
  • Bei den worked-out examples, also ausgearbeiteten Beispielen, wird die Aufmerksamkeit der Lernenden auf einen bestimmten Problemzustand und die möglichen Lösungsschritte hin gebündelt. Es dient dem Aufbau kognitiver Schemata, die in neuen Situationen abgerufen werden können.
  • Eine intensivere Beschäftigung mit einem Zustand eines gegebenen Problems verlangt die Bearbeitung von completion problems. Der aktuelle Stand eines Problems, das Ziel und eine unvollständige Lösung des Problems liegen den Lernenden dabei vor. Ihre Aufgabe ist es nun, sich intensiv mit dem Problem zu beschäftigen und die Lösung zu vervollständigen.

Dass die drei genannten Herangehensweisen funktionieren, um das Lösen von Problemen zu lernen, scheint empirisch gut abgesichert zu sein:

„There is overwhelming evidence that goal-free problems, worked-out examples and completion problems are much more effective than conventional problem solving to teach problem-solving skills and reach transfer of learning; that is, the ability to solve new problems in a domain.“

(De Bruyckere et al., 2015, S. 56)

Zu (2): Problem-lösen als Lernmethode eignet sich nicht, um neues Wissen zu akquirieren. Sehr effektiv ist es hingegen, wenn Lernende bereits über Wissen verfügen und durch Problem-lösen ihr Wissen erinnern, vertiefen und erweitern.

Was zeichnet gute Problemlöser*innen aus?

Sie haben gelernt, wie beim Lösen von Problemen vorgegangen werden kann und verwenden ihre vorhandenen mentalen Strukturen, um neue Probleme effektiv lösen zu können.

Quelle

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