FÜR FORSCHENDE
FÜR FORSCHENDE
Das Projekt DEEP-SRL untersucht, wie Primarlehrpersonen darin unterstützt werden können, die Kompetenzen zum selbstregulierten Lernens (SRL) ihrer Schüler:innen in digitalen Lernumgebungen (DLE) zu fördern. Drei Teilprojekte beschäftigen sich mit 1) den unterschiedlichen Fähigkeiten und motivationale Orientierungen von Schüler:innen in der Interaktion mit digitalen metakognitiven Prompts, 2) den Kompetenzen und Einstellungen von Lehrpersonen für die SRL-Förderung in DLEs und 3) dem Einsatz von Learning Analytics und maschinellem Lernen für das SRL-Assessment und die individuelle SRL-Förderung.
Das Lernen in DLEs eröffnet neue Möglichkeiten für individualisiertes Lernen, stellt aber auch hohe Anforderungen an die SRL-Fähigkeiten der Schüler:innen. Forschungsergebnisse zeigen, dass jüngere oder schwächere Lerner:innen, denen bestimmte SRL-Fähigkeiten noch fehlen, deshalb nicht immer vom Lernen in DLEs profitieren (Azevedo, 2005). Diese enge Verknüpfung von effektivem Lernen in DLEs und SRL-Fähigkeiten könnte einen weiteren negativen Einfluss auf die Chancengerechtigkeit von Kindern mit unterschiedlichem sozioökonomischen und akademischen Hintergrund haben. Untersuchungen zeigen aber auch, dass Schüler:innen, die in ihren SRL-Fähigkeiten gefördert werden, hier leistungsmässig aufholen können (Guo et al., 2022). Digitale Technologien bieten in diesem Kontext verschiedene Möglichkeiten zur SRL-Unterstützung, die in vielen Fällen zu einer Verbesserung von Lernprozessen und -ergebnissen führen können (Prasse et al., 2024). Solche digitalen Unterstützungsangebote helfen jedoch nicht allen Lernenden und sind weniger wirksam, wenn sie nicht auf die individuellen Bedürfnisse der Lernenden abgestimmt sind (Wong et al., 2019). Allerdings existieren bisher nur wenige Erkenntnisse dazu, welche konkreten Lernvoraussetzungen die Wahrnehmung und Nutzung digitaler Unterstützungsangebote beeinflussen und was dies für die Entwicklung adaptiver digitaler SRL-Werkzeuge bedeutet.
Lehrpersonen spielen eine bedeutsame Rolle in der individuellen Anpassung digitaler Unterrichtsdesigns an die unterschiedlichen Voraussetzungen der Lernenden. Allerdings ist auch hier noch wenig darüber bekannt, wie Primarlehrpersonen digitale Technologien zur individuellen SRL-Förderung nutzen und wie erfolgreich das gelingt. Forschungsergebnisse zeigen, dass Lehrpersonen generell wenig SRL-Förderung in ihre Unterrichtspraxis integrieren, was auf die oft begrenzten Kompetenzen in diesem Bereich zurückzuführen ist (Karlen et al., 2020). Dies könnte in Bezug auf DLEs noch gravierender sein. Learning-Analytics Ansätze (z.B. maschinelles Lernen) und interaktive SRL-Dashboards könnten Lehrpersonen helfen, die Kompetenzen ihrer Schüler:innen besser einzuschätzen und die SRL-Unterstützung individuell darauf abzustimmen. Jedoch ist der Einsatz solcher Methoden zur SRL-Diagnose und Förderung insbesondere auf der Primarstufe komplex und ethisch anspruchsvoll. Es braucht ausserdem mehr Wissen dazu, wie die Überzeugungen und Kompetenzen der Lehrpersonen deren Interaktion mit digitalen SRL-Unterstützungssystemen beeinflussen (Molenaar, 2022).
Ziel des DEEP-SRL-Projekts ist es, Lehrpersonen bei der Entwicklung digitaler Lerndesigns zur SRL-Förderung von Primarschüler:innen mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen zu unterstützen. Dies erfolgt in drei Subprojekten:
(1) DEEP-SRL Student untersucht, wie die Interaktion mit digitalen metakognitiven Prompts und die daraus folgenden metakognitiven Aktivitäten der Schüler:innen durch unterschiedliche Lernvoraussetzungen beeinflusst werden. Damit sollen Faktoren für eine effektive adaptive SRL-Unterstützung identifiziert werden. Im Rahmen einer Mixed-Methods Interventionsstudie arbeiten 35 Klassen (5. Klasse) an einem fächerübergreifenden Unterrichtsprojekt, in dem in einer DLE Informationskompetenz und multiples Textverständnis gefördert werden.
(2) DEEP-SRL Teacher erkundet die Einstellungen und Kompetenzen von Lehrpersonen zur SRL-Förderung in DLEs, ihre professionelle Entwicklung in der Gestaltung von SRL-Lerndesigns sowie ihre Wahrnehmung und Nutzung eines interaktiven SRL-Dashboards (entwickelt in Subprojekt 3). Dies findet im Rahmen einer vorrangig qualitativen Untersuchung im Längschnittsdesign statt.
(3) DEEP-SRL Learning Analytics untersucht, wie Learning Analytics (z.B. maschinelles Lernen) die Diagnose und Förderung von SRL unterstützen können. Mithilfe digitaler Verhaltensdaten (aus Teilprojekt 1) werden zunächst SRL-Verhaltensprofile der Schüler:innen erstellt. Danach wird kollaborativ mit Teilprojekt 2 ein interaktives SRL-Dashboard für Lehrpersonen entwickelt und evaluiert.
Insgesamt liefert das Projekt DEEP-SRL zum einen einen wesentlichen Beitrag zum theoretischen Diskurs zum SRL von Primarschüler:innen in DLEs und zur Rolle von Lehrpersonen bei der technologieunterstützen SRL-Förderung. Dieses Wissen kann beispielsweise in der Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen genutzt werden. Zum anderen werden wir auf der Grundlage unserer empirischen Erkenntnisse ein interaktives SRL-Dashboard entwickeln, welches Lehrpersonen darin unterstützt, ihre SRL-Förderung an spezifische Unterrichtskontexte und die unterschiedlichen Bedürfnisse ihrer Schüler:innen anzupassen.
DEEP-SRL aims at empowering primary school teachers to promote self-regulated learning skills (SRL) among diverse students in digital learning environments (DLE). In three sub-projects we explore 1) students’ variability in interacting with digital metacognitive prompts, 2) teachers’ attitudes and competences regarding the promotion of SRL in a DLE, and 3) opportunities of learning analytics and machine learning to assess students' SRL skills and to empower teachers to adapt SRL-supports to students’ individual needs.
Learning in DLEs opens up new opportunities for individualised learning, but also places high demands on students' SRL skills. Research shows that younger and struggling learners do not always benefit from learning in DLEs because they lack the necessary SRL skills (Azevedo, 2005). Unfortunately, the high importance of SRL skills for learning in DLEs may also engender inequity for students from disadvantaged socio-economic and academic backgrounds. However, research also suggests that disadvantaged students may catch up when supported in their SRL skills (Guo et al., 2022). Digital technologies offer various opportunities to support SRL which have been shown to improve learning processes and outcomes (Prasse et al., 2024). But not all students benefit from SRL supports and such supports are more effective when they are adaptive to students' individual needs (Wong et al., 2019). More research is needed on which specific learner characteristics influence the way students perceive and use digital SRL supports, and how this might inform the development of adaptive SRL support designs.
Teachers also play an important role in tailoring the instructional design of a DLE towards learners with differing abilities, but we know little about how primary school teachers use digital technologies to promote SRL for different learners. Research shows that teachers generally integrate little SRL support into their classroom practice often due to limited competence (Karlen et al., 2020). This may be even more pronounced in DLEs. Here, learning analytics dashboards could assist teachers to better monitor their students' SRL and to provide individualised support. However, the use of new methods (e.g., machine learning) for the assessment and support of SRL at primary school level is complex and involves ethical considerations. Moreover, we need to better understand how teachers’ beliefs and competences influence their interaction with such SRL supports (Molenaar, 2022).
Therefore, the goal of the DEEP-SRL project is to empower teachers to design DLEs that promote SRL skills in primary school students of diverse competencies and motivational orientations. This will be explored in three subprojects:
(1) DEEP-SRL Student investigates how students' different abilities and motivational orientations influence their interaction with digital metacognitive prompts and students’ metacognitive monitoring, and explores factors for effective adaptive SRL support. In a mixed-methods intervention, 35 classes (5th grade) will work on a cross-curricular project addressing information literacy and multiple text comprehension in a DLE.
(2) DEEP-SRL Teacher investigates teachers’ attitudes and competences for promoting SRL in DLEs, their professional development in designing SRL supports as well as their perception and use of an interactive SRL dashboard developed in subproject 3. We will conduct an in-depth mixed-methods interview study with two samples of teachers.
(3) DEEP-SRL Learning Analytics investigates how learning analytics (e.g., machine learning) can support SRL assessment and promotion. We aim to build profiles of students’ SRL behaviour from trace data (from subproject 1) and will develop and evaluate an interactive SRL dashboard for teachers (with subproject 2) .
The contribution of our project is twofold. First, it will substantially augment the theoretical discourse surrounding primary school students’ SRL in DLE and enlighten the role of teachers and technology in promoting students’ SRL skills. This knowledge can inform teacher education and training. Second, based on our insights into the underlying conditions for adaptive SRL promotion in DLEs, we will develop an interactive SRL dashboard that supports teachers in adapting their SRL support to specific teaching contexts and the diverse needs of their students.
Our sample contains school classes from the following Swiss cantons:
Azevedo, R. (2005). Using hypermedia as a metacognitive tool for enhancing student learning? The role of self-regulated learning. Educational psychologist, 40(4), 199–209. https://doi.org/10.1207/s15326985ep4004_2
Guo, J., King, R. B., Ding, Q., & Fan, M. (2022). Measuring and Promoting Self-Regulation for Equity and Quality of Online Learning: New Evidence from a Multi-Institutional Survey during COVID-19. Education Sciences, 12(7), 465. https://doi.org/10.3390/educsci12070465
Karlen, Y., Hertel, S., & Hirt, C. N. (2020). Teachers’ Professional Competences in Self-Regulated Learning: An Approach to Integrate Teachers’ Competences as Self-Regulated Learners and as Agents of Self-Regulated Learning in a Holistic Manner. Frontiers in Education, 5, 159. https://doi.org/10.3389/feduc.2020.00159
Molenaar, I. (2022). Towards hybrid human-AI learning technologies. European Journal of Education, 57(4), 632–645. https://doi.org/10.1111/ejed.12527
Prasse, D., Webb, M., Deschênes, M., Parent, S., Aeschlimann, F., Goda, Y., Yamada, M., & Raynault, A. (2024). Challenges in Promoting Self-Regulated Learning in Technology Supported Learning Environments: An Umbrella Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses. Technology, Knowledge and Learning. https://doi.org/10.1007/s10758-024-09772-z
Wong, J., Baars, M., Davis, D., Van Der Zee, T., Houben, G.-J., & Paas, F. (2018). Supporting Self-Regulated Learning in Online Learning Environments and MOOCs: A Systematic Review. International Journal of Human–Computer Interaction, 35(4–5), 356–373. https://doi.org/10.1080/10447318.2018.1543084
Prasse, D., Webb, M., Deschênes, M. et al. Challenges in Promoting Self-Regulated Learning in Technology Supported Learning Environments: An Umbrella Review of Systematic Reviews and Meta-Analyses. Tech Know Learn (2024). https://doi.org/10.1007/s10758-024-09772-z