Wie eindrücklich sind Aufnahmen eigener Blickbewegungen? Eine qualitative Studie zur Erforschung der Nutzung von durch Blickbewegungen stimulierte Retrospektiven in der Organischen Chemie - i-GAZE

• Antragstellerin: Professorin Dr. Nicole Graulich
• Fachliche Zuordnung: Allgemeines und fachbezogenes Lehren und Lernen ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453926661

In der Organischen Chemie wird eine Vielzahl komplexer Darstellungen verwendet, deren wahrnehmbare und konzeptuelle Informationen von Lernenden entschlüsselt und angemessen mit dem Problemkontext verknüpft werden müssen. Dies stellt eine Herausforderung für Lernende dar, deren Ansätze sich meist an Oberflächenmerkmalen orientieren, und damit eine tiefere kognitive Verarbeitung ausbleibt. Beim Betrachten organisch-chemischer Repräsentationen sind sich die Lernenden häufig kaum bewusst, wohin sie schauen und welche Art von impliziten Informationen sie aus den Darstellungen ableiten müssen.Um Studierende beim Lösen visuell und kognitiv anspruchsvoller Aufgaben zu unterstützen, sind unterschiedliche Instruktionsansätze denkbar. So können Musterlösungen (worked examples) die kognitive Belastung im Problemlöseprozess verringern und die Aufgabenbearbeitung erleichtern. Eine andere Forschungslinie fokussiert auf metakognitive Strategien und unterstützt das Bewusstsein der Studierenden für ihre individuellen Problemlösungsansätze durch Selbstreflexion.Durch Einblicke in den Dekodierungsprozess des Problemlösenden mit Hilfe von Eye-Tracking, lassen sich beide Forschungsansätze erweitern. Im Kontext von worked examples wird Lernenden beispielsweise neben der Problemlösung auch die Blickbewegungen eines erfolgreichen Problemlösenden präsentiert. Forschungsergebnisse zu diesen eye-movement modelling examples zeigen, dass diese Lernenden helfen, ihre (un)produktiven visuellen Strategien anzupassen, z. B. verpasste Darstellungsmerkmale zu erkennen und so ihren Blick entsprechend dem modellierten Vorbild zu verändern. Obwohl diese Hervorhebungstechnik in Bezug auf Leistung vielversprechende Ergebnisse zeigt, ist der zugrunde liegende Prozess, warum und wie die Lernenden ihr Blickverhalten verändern und ob sie bestimmte Merkmale dafür beachten, noch weitestgehend ungeklärt. Auch zur Unterstützung einer Selbstreflexion beim Problemlösen ließen sich Aufnahmen der Blickbewegung der Lernenden selbst nutzen. Dies könnte das Bewusstsein für den eigenen Ansatz fördern und bietet die Möglichkeit, das eigene Blickverhalten neu anzupassen. Jedoch ist, im Vergleich zur umfangreichen Forschung zu eye-movement modelling examples, das Lernen mit komplexen Repräsentationen, wie sie in der Organischen Chemie verwendet werden, noch wenig erforscht. Inwieweit kann ein Lernender aus seinen eigenen Blickbewegungen Rückschlüsse ziehen und beeinflusst eine solche Reflexion seine Problemlösungsleistung oder eine Rekalibrierung des Blickmusters.Dieser Projektantrag untersucht, welche Merkmale Studierende der Organischen Chemie wahrnehmen, wenn sie retrospektiv ihre eigenen Blickbewegungen reflektieren und inwieweit dies ihren Problemlöseprozess beeinflusst. Die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen Einblicke in die Interaktion der Studierenden mit ihrem eigenen Blickverhalten und liefern Erkenntnisse für eine Anwendung von formativem Blick-Feedback in digitalen Anwendungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Sascha Bernholt