Factors Impacting Faculty Adoption of Project-Based Learning in Computing Education: a Survey
Diese Mixed-Methods-Studie mit 80 Dozierenden aus dem Bereich Informatik identifiziert institutionelle Rahmenbedingungen, Planungsherausforderungen und Ressourcenbeschränkungen als primäre Barrieren für die Einführung von projektbasiertem Lernen, während sie gleichzeitig die Zusammenarbeit unter Kollegen, die berufliche Weiterentwicklung und Partnerschaften mit der Industrie als entscheidende Förderfaktoren für dessen erfolgreiche Umsetzung hervorhebt.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich die Informatik-Ausbildung als eine riesige, geschäftige Küche vor, in der Lehrer (die Köche) versuchen, Studenten das Kochen beizubringen. Lange Zeit war das Standardrezept „Vortrag und Zuhören“: Der Koch spricht, die Studenten machen sich Notizen und alle hoffen, dass sie sich an die Zutaten erinnern. Aber ein neuer, aufregender Stil namens projektbasiertes Lernen (PjBL) ist in die Küche eingezogen. Anstatt nur zuzuhören, erhalten die Studenten eine leere Leinwand und werden gesagt: „Baue einen Roboter“, „Entwirf eine App“ oder „Löse ein reales Problem“. Es ist, als würde man von der bloßen Beobachtung einer Kochshow zum tatsächlichen Betrieb eines Restaurants wechseln.
Dieser neue Stil ist fantastisch. Er motiviert die Studenten stärker, hilft ihnen, kritisch zu denken, und lehrt sie, wie man in Teams arbeitet. Aber hier ist der Clou: Obwohl alle zustimmen, dass dieser neue Stil großartig ist, nutzt ihn nicht jeder Koch, und diejenigen, die es tun, kämpfen oft damit, den Betrieb in der Küche aufrechtzuerhalten.
Ein Team von Forschern des Rochester Institute of Technology beschloss zu untersuchen, warum das so ist. Sie schickten eine digitale Umfrage an 80 Informatik-Dozenten (Köche), um zu fragen: „Was hindert Sie daran, diesen neuen Stil zu nutzen? Was hilft Ihnen, erfolgreich zu sein?“
Die große Hürde: Die „Zeit- und Werkzeug“-Falle
Die Umfrage ergab, dass viele Lehrer die Idee von PjBL zwar lieben, die Umsetzung jedoch dermaßen schwierig ist, als würde man versuchen, ein Haus zu bauen, während ständig jemand den Hammer und die Baupläne wegzieht.
Das größte Hindernis? Die Planung und das Management des Lernprozesses. Sagenhafte 78,8 % der Lehrer gaben an, dass dies der schwierigste Teil sei. Stellen Sie sich vor, Sie müssen gleichzeitig 15 verschiedene Gruppen von Studenten beaufsichtigen, die unterschiedliche Dinge bauen. Das ist chaotisch! Lehrer erklärten den Forschern, dass das Management von Teamarbeit, das Auf Kurs halten der Studenten und die Bewertung offener Projekte sich wie das Hüten von Katzen anfühlt. Ein Lehrer merkte an, dass die individuelle Bewertung komplexer Projekte in großen Kursen ohne Hilfe schlichtweg unmöglich sei.
Eine weitere massive Wand ist das Design des Projekts selbst. 68,8 % der Lehrer sagten, es sei unglaublich schwer, ein Projekt zu finden oder zu erstellen, das genau richtig ist – nicht zu einfach, nicht zu schwer und tatsächlich relevant für die reale Welt. Wenn ein Lehrer jedes Jahr dasselbe Projekt wiederverwendet, könnten die Studenten einfach Antworten aus dem Internet oder vom letzten Jahr abschreiben. Aber jedes Semester ein brandneues, frisches Projekt zu erfinden? Das erfordert ein enormes Maß an Kreativität und Zeit. 63,8 % der Lehrer sagten, dass die Ausarbeitung des Umfangs (Scoping) eines neuen Projekts zu viel Anstrengung koste.
Das fehlende Unterstützungssystem
Die Forscher fanden heraus, dass die Lehrer nicht scheitern, weil sie es nicht wollen; sie scheitern, weil sie nicht die richtige Unterstützung haben. Institutionelle Faktoren waren ein wesentlicher Barriere für 25,0 % der Befragten, aber der Bedarf an Unterstützung wurde noch tiefer gespürt, wenn man betrachtete, was ihnen helfen würde.
Auf die Frage, was sie wahrscheinlicher dazu bringen würde, PjBL anzuwenden, sagten 68,8 % der Lehrer, dass sie institutionelle Unterstützung benötigen. Dabei geht es nicht nur um Geld; es geht um Zeit. Die Lehrer ertrinken in Arbeit. Ein Lehrer sagte: „Wir haben zwar das Geld und das Unterstützungspersonal, aber ich ertrinke in Arbeit.“ Sie benötigen „Zeitfreistellung“ (weniger Lehrverpflichtung), um diese Projekte tatsächlich entwerfen zu können. Sie benötigen auch Lehrassistenten (Tages-TAs). Ohat ohne geschulte TAs, die dabei helfen, die Studentengruppen zu leiten, ist die Arbeitsbelastung zu hoch.
Das „Wiederverwenden vs. Neu-Erfinden“-Dilemma
Die Studie untersuchte auch, wie Lehrer ihre Projekte im Laufe der Zeit handhaben.
- 33,8 % der Lehrer neigen dazu, dieselben Projekte mit nur geringfügigen Anpassungen wiederzuverwenden.
- 31,3 % verwenden sie einige Male, bevor sie ein neues erstellen.
- Nur 25 % entwerfen für jeden Kurs ein brandneues Projekt.
Warum halten sie an alten Projekten fest? Weil 63,8 % sagten, dass das Entwerfen eines neuen Projekts zu viel Zeit kostet, und 21,3 % gaben zu, dass sie „bewährte“ Projekte bevorzugen, um das Risiko eines Scheiterns zu vermeiden. Ein Lehrer erzählte eine erschreckende Geschichte: Er probierte ein Projekt aus, das auf dem Papier großartig klang, aber so sehr scheiterte, dass seine Kursbewertungen in einem einzigen Jahr von einem hohen 4 auf ein hohes 2 fielen. Diese Angst vor einer „kulinarischen Katastrophe“ hält viele Lehrer dazu, auf Nummer sicher zu gehen.
Interessanterweise fanden die Forscher eine Verbindung zwischen Erfahrung und Design-Gewohnheiten. Weniger erfahrene Lehrer (diejenigen mit weniger Jahren Lehrerfahrung) neigten dazu, das Entwerfen neuer Projekte gänzlich zu vermeiden und hielten sich an geringfügige Anpassungen. Erfahrenere Lehrer waren eher bereit, jedes Semester frische Projekte zu entwerfen.
Die Geheimzutat: Was tatsächlich funktioniert
Wie gelingt es also einigen Lehrern? Die Umfrage legt nahe, dass das Gericht hervorragend wird, wenn die Lehrer die richtigen Zutaten haben.
- Kollegiale Zusammenarbeit: 42,5 % der Lehrer sagten, dass es ein „Game-Changer“ ist, Kollegen zum Austausch zu haben. Projekte von anderen Lehrern zu übernehmen, ist eine große Hilfe. Ein Lehrer scherzte: „Wenn ich einen Zauberstab hätte, würde ich alle Wände transparent machen“, damit er sehen könnte, was alle anderen machen.
- Industriepartner: 46,3 % der Lehrer, die neue Projekte entwerfen, sagten, dass die Zusammenarbeit mit Industriepartnern hilft. Unternehmen können reale Probleme bereitstellen, die die Projekte frisch und spannend halten.
- Professionelle Weiterentwicklung: 42,5 % sagten, dass sie Schulungen benötigen. Sie wollen die „Best Practices“ von anderen lernen, die das Rezept bereits gemeistert haben.
- Anerkennung: 37,5 % merkten an, dass sie eher bereit wären, das Risiko einzugehen, wenn die Schule das Experimentieren mit neuen Lehrmethoden tatsächlich belohnt (anstatt es nur zu erwarten).
Was das Paper NICHT aussagt
Es ist wichtig, klarzustellen, was diese Studie nicht herausgefunden hat. Die Forscher haben nicht bewiesen, dass PjBL der einzige Weg ist, um zu lehren, noch sagten sie, dass jeder Lehrer PjBL nutzen muss. Tatsächlich sagten einige Lehrer, dass sich PjBL für bestimmte Arten von Inhalten, bei denen spezifisches Wissen erforderlich ist, ineffizient anfühlt.
Die Studie fand auch nicht, dass das Alter oder das Geschlecht des Lehrers eine Rolle spielt. Die Barrieren waren für alle gleich. Außerdem zeigte die Studie zwar, dass erfahrene Lehrer häufiger neue Projekte entwerfen, bewies aber nicht, dass nur erfahrene Lehrer dies können; sie zeigte lediglich einen Trend in den Daten auf.
Das Fazit
Die Forscher schlagen vor, dass wir für projektbasiertes Lernen in der Informatik-Ausbildung nicht einfach nur sagen können: „Geht und macht das!“ Wir müssen ihnen die Werkzeuge geben. Wir müssen ein Unterstützungssystem aufbauen, das ihnen Zeit, Finanzierung, geschulte Assistenten und eine Gemeinschaft von Kollegen zum Ideenaustausch bietet.
Wie ein Lehrer es ausdrückte: „Die Schule ist ein professioneller Sandkasten.“ Es ist ein Ort, um aus Fehlern zu lernen. Aber um diesen Sandkasten funktionieren zu lassen, müssen die Lehrer wissen, dass sie nicht allein mit der Schaufel zurückgelassen werden. Die Studie legt nahe, dass Lehrer mit der richtigen systemischen Unterstützung vom bloßen „Überleben“ im Chaos des projektbasierten Lernens zum echten Aufblühen darin gelangen können.
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