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TRR 419: Simulationsbasiertes Lernen an der Hochschule: von der Prozessdiagnostik zur personalisierten Intervention (SHARP)
Fachliche Zuordnung
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Informatik, System- und Elektrotechnik
Informatik, System- und Elektrotechnik
Förderung
Förderung seit 2025
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 542251251
Übergreifendes Ziel des TRR SHARP ist es, einen Beitrag zur Theoriebildung über die Personalisierung des Lernens mithilfe von Simulationen an der Hochschule zu leisten. Der TRR fokussiert als Forschungskontext auf Diagnose und Intervention – zwei professionelle Praktiken, die in vielen akademischen Professionen von großer Bedeutung sind. Forschende aus den Bereichen Psychologie, Erziehungswissenschaft und Fachdidaktiken der Medizin, Biologie, Chemie, Informatik, Mathematik und Physik arbeiten zusammen auf Grundlage eines gemeinsamen konzeptionellen Rahmens und übergreifender Forschungsfragen. Der konzeptuelle Rahmen verknüpft Lernvoraussetzungen, Lernprozesse sowie die Auswirkungen von personalisiertem Scaffolding und Feedback in Simulationen, wobei Simulationen Praxisrepräsentationen darstellen, die spezifische professionelle Praktiken nachbilden. Drei Ebenen der Personalisierung werden unterschieden: Lernvoraussetzungen (Mak-ro), multiple Problemlöseaufgaben (Meso) und kontinuierlich gemessene Prozesse und Aktivitäten (Mikro). Zentrale Forschungsfragen sind: Welche Auswirkungen hat die Personalisierung von Gestaltungsmerkmalen von Simulationen auf Lernprozesse sowie Diagnose- und Interventionsfähigkeiten? Inwieweit und wie können Lernvoraussetzungen sowie diagnostische und interventionsbezo-gene Aktivitäten als Grundlage für die Personalisierung simulationsbasierten Lernens genutzt werden? Inwieweit lassen sich Effekte replizieren und generalisieren? Achtzehn Forschungsprojekte testen spezifische Hypothesen zu diesen Fragen. Die Projekte sind drei Bereichen zugeordnet, die durch besondere Anforderungen professioneller Praxissituationen definiert sind: (A) „Aufgaben und Strategien“ befasst sich mit effektiver Personalisierung simulierter professioneller Aufgaben und den dafür erforderlichen (meta-)kognitiven Strategien; (B) „Soziale Interaktion, Kollaboration und Feedback“ fokussiert auf effektive Personalisierung von Situationen, in denen interpersonelle professionelle Fähigkeiten besonders wichtig sind; und (C) „Komplexe visuelle Informationsverarbeitung“ konzentriert sich auf Personalisierung in professionellen Situationen mit hohen Anforderungen bezüglich zeitlicher Dichte und Dynamik. Ein übergreifendes Forschungsprojekt (M) integriert die Er-gebnisse metaanalytisch und trägt zur übergreifenden Theoriebildung bei. Ein Informationsinfrastrukturprojekt (INF) stellt eine dem Stand der Technik entsprechende Implementierung personalisierter Simulationen für experimentelle Studien sowie fortschrittliches Forschungsdatenmanagement sicher. In drei Förderphasen untersucht der TRR so die Bedingungen effektiver personalisierter Si-mulationen, zunehmender Praxisannäherung sowie die Generalisier- und Übertragbarkeit auf weitere Bereiche der Hochschulbildung und wird die gewonnenen Erkenntnisse in der Hochschullehre nutzbar machen, z.B. durch Transferworkshops in Zusammenarbeit mit universitären Weiterbildungseinrichtungen.
DFG-Verfahren
Transregios
Laufende Projekte
- A01 - Förderung von Diagnose- und Interventionsfähigkeiten in Simulationen durch repräsentationales Scaffolding: Effekte von Falltypizität und Fallkomplexität (Teilprojektleiter Fischer, Martin R. ; Schmidmaier, Ralf )
- A02 - Personalisierte Förderung von Diagnose- und Interventionsfähigkeiten bei mathematischen Lernaufgaben: Fallmerkmale, Cues und Wissensaktivierung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Neuhaus, Birgit Jana ; Ufer, Stefan )
- A03 - Personalisierte Förderung von aufgabenbasierter Diagnose und Intervention in Mathematik und Physik auf Basis von Blickbewegungen und Logdaten (Teilprojektleiter Küchemann, Stefan ; Obersteiner, Andreas ; Stadler, Matthias )
- A04 - Förderung diagnostischer und interventionsbezogener Fähigkeiten mit Simulationen im Bereich Programmierung und Debugging: Effekte von personalisiertem repräsentationalem und Lernprozess-Scaffolding (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bannert, Maria ; Michaeli, Tilman ; Pfeffer, Jürgen ; Seidel, Tina )
- A05 - Personalisiertes formatives Assessment-Training im simulierten Experimentalunterricht: Individuelle Unterschiede im Zusammenspiel von Scaffolding und Selbststeuerung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hofer, Sarah ; Küchemann, Stefan )
- A06 - Das Zusammenspiel von Problemlösen und Fachwissen in simulierten Lernumgebungen (Teilprojektleiter Obersteiner, Andreas ; Stadler, Matthias )
- B01 - Lernen Peer Feedback zu geben: Effekte von Scaffolding in Simulationen auf Diagnose-, In-terventions- und Peer Feedback-Fähigkeiten (Teilprojektleiter Fischer, Martin R. ; Fischer, Frank )
- B02 - Personalisierte Förderung kollaborativer Interventionsfähigkeiten in der Medizin (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bannert, Maria ; Fischer, Frank ; Schmidmaier, Ralf )
- B03 - Aus Fehlern Lernchancen machen: Effekte von personalisiertem Feedback nach Fehlern in Simulationen in der Ausbildung von Mathematiklehrkräften und in der medizinischen Ausbildung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Braun, Leah ; Heitzmann, Nicole ; Ufer, Stefan )
- B04 - Symptome von Lern- und Verhaltensschwierigkeiten: Förderung diagnostischer und interven-tionsbezogener Fähigkeiten mithilfe adaptiven Feedbacks (Teilprojektleiter Niklas, Frank ; Sailer, Michael ; Ufer, Stefan )
- B05 - Diagnostizieren und Intervenieren in Teams: Personalisierung kollaborativer Problemsimula-tionen anhand individueller und gruppenbezogener Merkmale (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gollwitzer, Mario ; Holzberger, Doris )
- B06 - Curriculare Möglichkeiten und Fähigkeiten Lehrender zum Einsatz adaptiver Simulationsum-gebungen zur Unterstützung von Individuen und Kleingruppen (Teilprojektleiter Fischer, Martin R. ; Schmidt-Hertha, Bernhard )
- C01 - Personalisierte Förderung von Professioneller Wahrnehmung in der Lehrer:innenbildung durch Simulationstrainings mit Eye Movement Modelling Examples (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bannert, Maria ; Pfeffer, Jürgen ; Seidel, Tina )
- C02 - Professionelle Wahrnehmung beim Diagnostizieren visueller Problemlösestrategien für Gra-phen in Physik und Medizin (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fischer, Martin R. ; Heitzmann, Nicole ; Kuhn, Jochen )
- C03 - Personalisierte Unterstützung der professionellen Wahrnehmung von Medizinstudierenden in der Kommunikation bei der Visite mit Fokus auf Teamkoordination und Empathie mittels Eye-Movement-Modelling-Examples (EMME) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Berberat, Pascal ; Gartmeier, Martin ; Seidel, Tina )
- C04 - Personalisierte digitale Videosimulationen zur Förderung fachdidaktischen Wissens in der Biologie-Lehrkräftebildung: Effekte von Lernprozess- und repräsentationalem Scaffolding (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Neuhaus, Birgit Jana ; Ufer, Stefan ; Vorholzer, Andreas )
- C05 - Förderung diagnostischer Fähigkeiten angehender Lehrkräfte zum naturwissenschaftlichen Arbeiten im Unterricht durch Simulationen – Effekte simulierter Situationskomplexität (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Koenen, Jenna ; Neuhaus, Birgit Jana ; Vorholzer, Andreas )
- C06 - Förderung motivations- und emotionsbezogener diagnostischer Fähigkeiten bei angehenden Lehrkräften: Effekte personalisierten Feedbacks und Scaffoldings in videobasierten Simulationen (Teilprojektleiterinnen Frenzel, Anne ; Lewalter, Doris )
- INF - Informationsinfrastrukturprojekt (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hachinger, Stephan ; Kasneci, Enkelejda ; Stadler, Matthias )
- M - Gemeinsame Maße, Metaanalysen und übergreifende Theoriebildung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fischer, Frank ; Holzberger, Doris ; Seidel, Tina ; Stadler, Matthias )
- Z - Zentrales Verwaltungsprojekt: Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Fischer, Frank )
Antragstellende Institution
Ludwig-Maximilians-Universität München
Mitantragstellende Institution
Technische Universität München (TUM)
Beteiligte Hochschule
Universität Augsburg
Beteiligte Institution
Bayerische Akademie der Wissenschaften
Leibniz-Rechenzentrum
Leibniz-Rechenzentrum
Sprecher
Professor Dr. Frank Fischer
