eFATHOM - Entwicklung und Evaluation einer multimedialen Lernumgebung für einen selbstständigen Einstieg in die Werkzeugsoftware FATHOM

Geleitwort

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

I Theoretische Grundlagen

1 Die stochastische Werkzeugsoftware Fathom

1.1 Erlernen von Fathom

1.1.1 Vorhandenes Lernmaterial für Fathom

1.1.2 Geeignetes Lernmaterial für Fathom-Neulinge

1.2 Simulieren mit Fathom

1.2.1 Simulationsarten

1.2.2 Simulationshilfen

1.3 Fathom-Kompetenzen

1.3.1 Allgemeine Fathom-Kompetenz

1.3.2 Formelkompetenz

1.3.3 Simulationskompetenz

1.3.4 Strategische und generalisierende Kompetenzen

2 Erlernen einer Werkzeugsoftware

2.1 Online-/Offline-Dokumentationen

2.2 Minimalistische Instruktion

2.2.1 Was ist Minimalismus?

2.2.2 Prinzipien des Minimalismus

2.2.3 Berücksichtigung des Minimalismus in eFathom

3 Theoretische Modelle des Wissenserwerbs mit digitalen Medien

3.1 Die Cognitive Load Theorie (CLT)

3.1.1 Gedächtnispsychologische Grundlagen

3.1.2 Arten der kognitiven Belastung

3.1.3 Folgerung für die didaktische Gestaltung

3.1.4 Berücksichtigung der CLT in eFathom

3.2 Kognitive Theorie Multimedialen Lernens (CTML)

3.2.1 Theoretische Grundannahmen

3.2.2 Hauptaspekte des Modells

3.2.3 Gestaltungs-Prinzipien für multimediales Lernen

3.2.4 Berücksichtigung der CTML in eFathom

II Die entwickelte multimediale Lernumgebung eFathom

4 Überblick über eFathom

4.1 Einführung in die Datenanalyse

4.1.1 Vermittelte Kompetenzen

4.1.2 Nicht behandelte Inhalte in Bezug auf die Datenanalyse

4.2 Einführung in die Simulation

4.2.1 Vermittelte Kompetenzen

4.2.2 Nicht behandelte Inhalte im Bezug auf die Simulation

5 Die Lerninhalte von eFathom

5.1 Modul 1 – Die erste statistische Auswertung

5.1.1 Fathom-Kompetenzen

5.1.2 Stochastische Inhalte

5.2 Modul 2 – Weitere Auswertungsmethoden

5.2.1 Fathom-Kompetenzen

5.2.2 Stochastische Inhalte

5.3 Modul 3 – Einfach Simulieren

5.3.1 Fathom-Kompetenzen

5.3.2 Stochastische Inhalte

5.4 Modul 4 – Simulationen mit Urnen

5.4.1 Fathom-Kompetenzen

5.4.2 Stochastische Inhalte

6 Das Makro-Design von eFathom

6.1 Die Struktur von eFathom

6.2 Die Lernelemente

6.2.1 Lernelement Einführung

6.2.2 Lernelement Praxis

6.2.3 Lernelement Wissen

6.2.4 Lernelement Aufgaben & Anwendungen

6.2.5 Lernelement Check-up

7 Weiterentwicklung des Simulationsplans

7.1 Das Simulationsschema

7.1.1 Grenzen des Simulationsschemas

7.2 Der graphische Simulationsplan

7.2.1 Die Ebenen des graphischen Simulationsplans

7.2.2 Die Schritte des graphischen Simulationsplans

7.2.3 Vorstellung des graphischen Simulationsplans in eFathom

8 Ausgewählte Prinzipien des Mikro-Designs

8.1 Paralleles Arbeiten

8.2 Video-tutorielle Einführung

8.3 Wenig Text

8.4 Ansprechendes Layout

8.5 Intuitive Bedienung

III Empirische Untersuchungen

9 Das Untersuchungsdesign

9.1 Evaluationstypen

9.1.1 Formative Evaluation

9.1.2 Summative Evaluation

9.2 Evaluation von eFathom

9.2.1 Leitfragen der Evaluation

10 Übersicht über die durchgeführten Studien

10.1 Tabellarischer Überblick über die Studien

10.2 Historische Verortung der Studien in der Entwicklungszeit von eFathom

11 Studie 1 – Formative Evaluation der Module 1 und 2

11.1 Das Untersuchungsdesign

11.2 Ergebnisse und Folgerungen

11.2.1 Schwierigkeiten im Umgang mit eFathom

11.2.2 Bearbeitungszeit der Einführungsmodule

11.2.3 Akzeptanz des Designkonzeptes von eFathom

11.2.4 Akzeptanz der Lerninhalte in den Lernelementen

12 Studie 2 – Evaluation von Modul 3 & Erhebung von Simulationskompetenzen

12.1 Das Untersuchungsdesign

12.2 Computernutzung

12.3 Teilstudie 2a – Formative Evaluation von Modul 3

12.3.1 Bearbeitungszeit von Modul 3

12.3.2 Navigationsverhalten

12.3.3 Arbeit mit den Tutorial-Videos

12.3.4 Bearbeitung der Simulationsaufgaben

12.3.5 Vermittelte Fathom-Kompetenzen durch Tutorial-Videos

12.3.6 Abschlussbemerkung zu Teilstudie 2a

12.4 Teilstudie 2b – Lernstandserhebung von Simulationskompetenzen

12.4.1 Analyse der Testaufgabe

12.4.2 Auswertung des Datenmaterials

13 Ausgewählte Aspekte aus weiteren Studien

13.1 Studie 3 – Evaluation aller Module & qualitative Akzeptanzstudie

13.1.1 Untersuchungsdesign

13.1.2 Teilstudie 3a – Formative Evaluation aller Module

13.1.3 Teilstudie 3b – Akzeptanzstudie von eFathom

13.2 Studie 4 – Experimentelle Feldstudie: eFathom vs. Printanleitung

13.2.1 Untersuchungsdesign

13.2.2 Analyse der Testaufgabe

13.2.3 Vorgehen bei der Auswertung

13.2.4 Ergebnisse aus der Vergleichsstudie

13.3 Studie 5 – Akzeptanzstudie von eFathom (2)

13.3.1 Untersuchungsdesign

13.3.2 Auswertung des Fragebogens

13.4 Web-Studie mit Hilfe eines Analysewerkzeugs

13.4.1 Erhebungszeitraum und Datenauswahl

13.4.2 Begutachtete Variablen

14 Zusammenfassung und Ausblick

14.1 Erkenntnisse aus den durchgeführten Studien

14.1.1 Schwierigkeiten mit eFathom

14.1.2 Arbeitsweise mit eFathom

14.1.3 Akzeptanz von eFathom

14.1.4 Durch eFathom vermittelte Kompetenzen

14.2 Ausblick

Literaturverzeichnis