Schlagworte
Eye-Tracking
digitale Lernmittel
historisches Lernen im Sachunterricht
Lernschwierigkeiten
Schulbuch
inklusion
Sachunterricht
Zitationsvorschlag
Lizenz
Copyright (c) 2025 Ines Oldenburg, Clemens Hillenbrand, Dorthe Behrens
Dieses Werk steht unter der Lizenz Creative Commons Namensnennung 4.0 International.
Abstract
Lernmittel können wertvolle Unterstützungsfunktionen im Rahmen des historischen Lernens im Sachunterricht der Grundschule einnehmen. Von Text-Bild-Kombinationen sind positive Effekte belegt. Besonders für Schüler:innen mit Leseschwierigkeiten ist die lernförderliche Gestaltung des Lernmittels von grosser Bedeutung. Allerdings bleibt unklar, wie Grundschüler:innen im Sachunterricht im Themenbereich des historischen Lernens entsprechende Lernmittel visuell wahrnehmen. Entsprechende Erkenntnisse können wertvolle weiterführende Hinweise für die Gestaltung solcher Lernmittel geben.
Ziel dieses Beitrags ist daher, per Eye-tracking erhobene und mittels Scanpath dargestellte Blickmuster von Grundschüler:innen mit und ohne Leseschwierigkeiten kontrastiv zu analysieren. Bisherige erziehungswissenschaftliche Forschungen mit Scanpath-Analysen greifen regelmässig auf solche Kontrastierungen zurück. Zu den Lernmaterialien zum Sachunterricht gibt es jedoch bisher keine Forschung zu grundschulpädagogisch und fachdidaktisch relevanten Aspekten der visuellen Aufmerksamkeit, die zugleich die Heterogenität der Lernenden berücksichtigt.
Die Studie vergleicht daher die Blickmuster zweier Schüler:innen mit hoher versus niedriger Leseleistung. Ihnen wird ein Lernmaterial (Kombination von Sachtext und Bildern zum historischen Lernen im Sachunterricht) in digitaler Form am Bildschirm präsentiert. Die Scanpaths werden anschliessend auf Unterschiede hin analysiert: Niedrige Leseleistung hängt mit längeren, unsystematischen und wenig zielgerichteten Blickmustern auf das Lernmaterial zusammen, auch die Nutzung der als Hilfe konzipierten Bildelemente erfolgt ohne erkennbare Systematik. Abschliessend werden Perspektiven für die Gestaltung digitaler Lernmittel und der Unterstützung von Lernprozessen diskutiert.
Literatur
Ammerer, Heinrich. 2019. «Herausforderungen und Probleme im Umgang mit visuellen Repräsentationen im Schulbuch». In Das Geschichtsschulbuch: Lernen-Lehren-Forschen, herausgegeben von Christoph Kühberger, Roland Bernhard und Christoph Bramann, 125–46. Münster: Waxmann.
Becher, Andrea. 2021. «Förderung historischen Denkens in der Primarstufe». In Historisches Lernen in der Primarstufe: Standpunkte – Herausforderungen – Perspektiven, herausgegeben von Wolfgang Buchberger und Christoph Kühberger, 151–71. Innsbruck: StudienVerlag.
Becher, Andrea, und Eva Gläser. 2017. «Präkonzepte von Grundschulkindern zur historischen Methodenkompetenz». In Frühes historisches Lernen. Projekte und Perspektiven empirischer Forschung, herausgegeben von Monika Fenn, 75–88. Frankfurt a.M.: Wochenschau.
Bednarik, Roman, Teresa Busjahn, und Carsten Schulte, Hrsg. 2014. Eye Movements in Programming Education: Analyzing the Expert’s Gaze. Proceedings of the First International Workshop. Reports and Studies in Forestry and Natural Sciences 18. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-61-1539-9.
Blaseio, Beate. 2004. Entwicklungstendenzen der Inhalte des Sachunterrichts: eine Analyse von Lehrwerken von 1970 bis 2000. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Böhme, Richard, Meike Munser-Kiefer, und Sarah Prestridge. 2020. «Lernunterstützung mit digitalen Medien in der Grundschule. Theorie und Empirie zur Wirkweise zentraler Funktionen und Gestaltungsmerkmale». Zeitschrift für Grundschulforschung 13: 1–14. https://doi.org/10.1007/s42278-019-00066-3.
Donmez, Mehmet. 2022. «A systematic literature review for the use of eye-tracking in special education». Education and Information Technologies 28: 6515–40. https://doi.org/10.1007/s10639-022-11456-z.
Gasteiger-Klicpera, Barbara, und Christian Klicpera. 2014. «Lese-Rechtschreibschwäche» In Interventionen bei Lernstörungen: Förderung, Training und Therapie in der Praxis, 2. Auflage, herausgegeben von Gerhard W. Lauth, Matthias Grünke und Joachim C. Brunstein, 56–65. Göttingen: Hogrefe.
Gervé, Friedrich, Markus Peschel, Michael Haider, Inga Gryl, Daniela Schmeinck, und Martin Brämer. 2023. «Herausforderungen und Zukunftsperspektiven eines Sachunterrichts mit und über Medien». In Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht, herausgegeben von Daniela Schmeinck, Kerstin Michalik und Thomas Goll, 32–47. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Glas, Alexander, Ulrich Heinen, Jochen Krautz, Gabriele Lieber, Monika Miller, Hubert Sowa, und Bettina Uhlig, Hrsg. 2016. Sprechende Bilder – besprochene Bilder: Bild, Begriff und Sprachhandeln in der deiktisch-imaginativen Verständigungspraxis. München: kopaed.
Gold, Andreas. 2018. Lernschwierigkeiten. Ursachen, Diagnostik, Intervention, 2. Auflage. Stuttgart: Kohlhammer.
Goldberg, Joseph H., und Jonathan Helfman. 2010. «Scanpath Clustering and Aggregation». Proceedings of the 2010 Symposium on Eye Tracking Research and Applications, ACM, New York, USA, 18–27. https://doi.org/10.1145/1743666.1743721.
Jarodzka, Halszka. 2022. «Eye-Tracking – ein Versprechen für die MINT-Bildung?» In Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik. Forschung und Praxis, herausgegeben von Pascal Klein, Nicole Graulich, Jochen Kuhn und Maike Schindler, XI-XIII. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63214-7.
Jarodzka, Halszka, Kenneth Holmqvist, und Hans Gruber. 2017. «Eye tracking in Educational Science: Theoretical frameworks and research agendas». Journal of Eye Movement Research 10 (1): 1–18. https://doi.org/10.16910/jemr.10.1.3.
Kanan, Christopher, Dina N.F. Bseiso, Nicholas A. Ray, Janet H. Hsiao, und Garrison W. Cottrell. 2015. «Humans have idiosyncratic and task-specific scanpaths for judging faces». Vision Research 108: 67–76. https://doi.org/10.1016/j.visres.2015.01.013.
Kastaun, Marit, und Monique Meier. 2022. «Eine qualitative Analyse von Blickdaten bei statischen und dynamischen Repräsentationen im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess». In Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik. Forschung und Praxis, herausgegeben von Pascal Klein, Nicole Graulich, Jochen Kuhn und Maike Schindler, 19–39. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63214-7.
Klein, Pascal, Nicole Graulich, Jochen Kuhn, und Maike Schindler, Hrsg. 2022. Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik. Forschung und Praxis. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63214-7.
KMK (Kultusministerkonferenz). 2016. «Bildung in der digitalen Welt. Strategie der Kultusministerkonferenz». https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2018/Digitalstrategie_2017_mit_Weiterbildung.pdf.
KMK. o.J. «Begriff Lernmittel». https://www.kmk.org/themen/allgemeinbildende-schulen/weitere-themen/lehr-und-lernmittel.html.
Kosel Christina, Doris Holzberger, und Tina Seidel. 2021. «Identifying Expert and Novice Visual Scanpath Patterns and Their Relationship to Assessing Learning-Relevant Student Characteristics». Frontiers in Education 5: 1–16. https://doi.org/10.3389/feduc.2020.612175.
Küpper, Alexander, und Hannah Weck. 2021. »Experimentelle Unterrichtsphasen im inklusiven Physikunterricht mit digitalen Medien gestalten». In Naturwissenschaftsdidaktik und Inklusion, herausgegeben von Sarah Hundertmark, Xiaokang Sun, Simone Abels, Andreas Nehring, Robin Schildknecht, Vanessa Seremet und Christian Lindmeier, 10–25. Weinheim: Basel.
Lai, Meng-Lung, Meng-Jung Tsai, Fang-Ying Yang, Chung-Yuan Hsu, Tzu-Chien Liu, Silvia Wen-Yu Lee, Min-Hsien Lee, Gou-Li Chiou, Jyh-Chong Liang, und Chin-Chung Tsai. 2013. «A review of using eye-tracking technology in exploring learning from 2000 to 2012». Educational Research Review 10: 90–115. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2013.10.001
Lenzner, Alwine, Wolfgang Schnotz, und Andreas Müller. 2013. «The Role of Decorative Pictures in Learning». Instructional Science: An International Journal of the Learning Sciences 41 (5): 811–31. https://www.jstor.org/stable/43575400.
Ludewig, Ulrich, Laura Becher, Alissa Müller, und Nele McElvany. 2023. IGLU 2021 kompakt. Studienergebnisse, effektive Leseförderung und Umsetzung in die schulische Praxis. Münster: Waxmann.
Mayer, Richard E. 2001. Multimedia Learning. Cambridge: Cambridge University Press.
McIntyre, Nora A., Tom Foulsham. 2018. «Scanpath analysis of expertise and culture in teacher gaze in real-world classrooms». Instructional Science 46: 435-455. https://doi.org/10.1007/s11251-017-9445-x.
Melo, Jean, Fabricio Batista Narcizo, Dan Witzner Hansen, Claus Braband, Andrzej Wasowski. 2017. «Variability through the Eyes of the Programmer». In 2017 IEEE/ACM 25th International Conference on Program Comprehension (ICPC). Buenos Aires: 34-44. https://doi.org/10.1109/ICPC.2017.34.
Mohammadhasani, Nasrin, Tindara Caprì, Andrea Nucita, Giancarlo Iannizzotto, und Rosa Angela Fabio. 2020. «Atypical Visual Scan Path Affects Remembering in ADHD». Journal of the International Neuropsychological Society 26(6): 557–66. https://doi.org/10.1017/S135561771900136X.
Möller, Kornelia. 2010. «Lehrmittel als Tools für die Hand der Lehrkräfte – ein Mittel zur Unterrichtsentwicklung?» Beiträge zur Lehrerbildung 28 (1): 97–108.
Möller, Kornelia, Thilo Kleickmann, und Steffen Tröbst. 2009. «Die forschungsgeleitete Entwicklung von Unterrichtsmaterialien für die frühe naturwissenschaftliche Bildung». Beiträge zur Lehrerbildung 27(3): 415–23. https://doi.org/10.25656/01:13711.
Noton, David, und Lawrence Stark. 1971. «Scanpaths in saccadic eye movements while viewing and recognizing patterns». Vision Research 11 (9): 29–42. https://doi.org/10.1016/0042-6989(71)90213-6.
Oelkers, Jürgen. 2020. «Bildungsstandards und deren Wirkung auf die Lehrmittel». Beiträge zur Lehrerbildung 28: 33–41.
Parshina, Olga, Irina A. Sekerina, Anastasiya Lopukhina, und Titus von der Malsburg. 2021. «Monolingual and Bilingual Reading Processes in Russian: An Exploratory Scanpath Analysis». Reading Research Quarterly 57 (2): 469–92. https://doi.org/10.1002/rrq.414.
Popelka, Stanislav, und Marketa Beitlova. 2022. «Scanpath Comparison using ScanGraph for Education and Learning Purposes: Summary of previous educational studies performed with the use of ScanGraph». Symposium on Eye Tracking Research and Applications 51: 1–6. https://doi.org/10.1145/3517031.3529243.
Puentedura, Ruben R. 2012. «Focus:Redefiniton». http://www.hippasus.com/rrpweblog/archives/2012/06/18/FocusRedefinition.pdf.
Pusteblume – Das Arbeitsbuch Sachunterricht für Klasse 3 und 4, Ausgabe [anonym.], 2015, 189.
Reuter, Dinah, und Julia Bruns. 2022. «Muster- und Strukturerkennungsprozesse bei potenziell mathematisch begabten Grundschulkindern untersuchen – Das Potenzial von Eye-Tracking und retrospektivem Interview im Vergleich». In Eye-Tracking in der Mathematik- und Naturwissenschaftsdidaktik. Forschung und Praxis, herausgegeben von Pascal Klein, Nicole Graulich, Jochen Kuhn und Maike Schindler, 41–57. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63214-7.
Schreiber, Waltraud. 2008. «Ein Kompetenz-Strukturmodell historischen Denkens». Zeitschrift für Pädagogik 54 (2): 198–212. https://doi.org/10.25656/01:4345.
Schreiber, Waltraud, Andreas Körber, Bodo v. Borries, Reinhard Krammer, Sibylla Leutner-Ramme, Sylvia Mebus, Alexander Schöner, und Beatrice Ziegler. Hrsg. 2006. Historisches Denken. Ein Kompetenz-Strukturmodell. Neuried: ars una.
Schroeder, René. 2023. «Potentiale und Barrieren beim Einsatz digitaler Medien im inklusiven naturwissenschaftlichen Sachunterricht – Ergebnisse eines systematischen Reviews». In Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht, herausgegeben von Daniela Schmeinck, Kerstin Michalik und Thomas Goll, 48–55. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Stinken-Rösner, Lisa, und Simone Abels. 2021. «Digitale Medien als Mittler im Spannungsfeld zwischen naturwissenschaftlichem Unterricht und inklusiver Pädagogik» In Naturwissenschaftsdidaktik und Inklusion, herausgegeben von Sarah Hundertmark, Xiaokang Sun, Simone Abels, Andreas Nehring, Robin Schildknecht, Vanessa Seremet und Christian Lindmeier, 161–75. Weinheim: Basel.
Stranc, Samantha, und Kasia Muldner. 2020. «Scanpath Analysis of Student Attention During Problem Solving with Worked Examples». International Conference on Artificial Intelligence in Education AIED 2020. https://doi.org/10.1007/978-3-030-52240-7_56.
Tablatin, Christine Lourrine, und Ma Mercedes Rodrigo. 2018. «Identifying Common Code Reading Patterns using Scanpath Trend Analysis with a Tolerance». In Proceedings of the 26th International Conference on Computers in Education. Philippines: Asia-Pacific Society for Computers in Education, herausgegeben von J. C. Yang, et al., 286–91.
Wang, Xiaoting, Wu Kang, Liuyue Huang, und Longxi Li. 2022. «The impact of illustrations on solving mathematical word problems for Chinese primary school students: evidence for a split attention effect on eye-movement research». ZDM Mathematics Education 54 (1): 555–67. https://doi.org/10.1007/s11858-022-01357-3.
Westerkamp, Dirk. 2022. Schrift, Bild, Handlung. Hamburg: Felix Meiner.
Wimmer, Heinz, und Heinz Mayringer. 2014. SLS 2-9. Salzburger Lesescreening für die Schulstufen 2–9. 1 Manual. Bern: Hans Huber.
Zabold, Stefanie. 2020. Vor dem ersten Geschichtsunterricht. Zur empirischen Erschließung des historischen Denkens junger Lernerinnen und Lerner. Frankfurt a.M. Wochenschau.