Das Arbeitsgedächtnis nicht überlasten – keine Angst vor Papier im Unterricht

Immer mehr Lehrkräfte entscheiden sich für papierlosen Unterricht. Martin Mohr, Mittelschullehrer und Dozent für Fachdidaktik Physik, fragt sich, ob das in jedem Fall die beste Lösung ist.

7. Juli 2020

Dänemark macht es vor: Der Unterricht am Ørestad-Gymnasium in Kopenhagen ist komplett «digital», es gibt keine Bücher, Tafeln, Papier und Kugelschreiber – nur Tablets und Beamer. «Wir wollen zeigen, wie eine digitale Gesellschaft funktionieren kann. Und wie man sich darin bewegt», erklärt Ausbildungschefin Suzette Tindal (1).

In wenigen Wochen werden wieder neue Klassen in meinem Unterricht beginnen. Die Erfahrungen der letzten Monate bieten eine gute Gelegenheit, die Grundsatzfrage erneut zu stellen: Soll die Basis des Unterrichts – Arbeitsunterlagen, Lernkontrollen – auf Papier oder in digitaler Form vorliegen? Zur Begründung reicht der Verweis auf aktuelle Trends nicht, auch die Arbeitserleichterung – «alles Material ist mit wenigen Klicks erreichbar» – darf kein zentrales Argument sein. Unser schöner Beruf hat ja nicht zum Ziel, mit möglichst geringen Ressourcen in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Stoff in die Köpfe der Schüler zu drücken – wir wollen Menschen bilden.

Für meine fachdidaktische Lehrveranstaltung mit Erwachsenen ist die Entscheidung längst gefallen: Ich unterrichte meistens ohne Papier und überlasse die Entscheidung, Dokumente auszudrucken, den Studierenden. Ein grosser Teil tut dies auch. Die Jugendlichen am Gymnasium und erst recht am Untergymnasium sind aber keine kleinen Akademiker, hier ist Führung und Erziehungsarbeit von mir gefragt. Schliesslich bin ich Lehrer, nicht nur Lernbegleiter oder Coach, so modern das auch klingt.

Die Kernfrage heisst: Was ist möglichst gut für die Lernprozesse und die Bildung unserer Jugendlichen? Erfahrungen von Lehrkräften – «ich habe das probiert und bei mir hat es geklappt» – genügen für die Entscheidung nicht. Ich suche also nach Hinweisen in der Literatur.

Die Bilanz der Lernforschung ist ernüchternd

Die Internetplattform «Digital Learning Hub» soll gemäss Auftrag der Bildungsdirektion den Unterricht mit neuen Medien fördern und auch Fachliteratur zu diesem Thema verfügbar machen:
«Im Rahmen des Hubs werden Informationen zu pädagogischen und didaktischen Themen (z. B. Forschungsergebnisse, Studien) zum digitalen Lehren und Lernen beschafft und für die Schulen zielgruppengerecht aufgearbeitet.» (2)
In der teilweise umfangreichen Datensammlung finde ich neben Praxisrezepten leider keine Forschungsartikel, die Vor- und Nachteile dieser Medien abwägen. Aus der Fachdidaktik weiss ich aber, dass empirische Forschung nicht selten der intuitiven Praxis widerspricht.

Vielleicht eignet sich als Einstieg besser ein Blick zu John Hattie. Immerhin stützt sich die bekannte Studie des renommierten neuseeländischen Erziehungswissenschaftlers auf Untersuchungen mit über dreihundert Millionen Teilnehmern. Ich werde enttäuscht: Hatties aktualisierte Rangliste der Einflussfaktoren für Unterrichtserfolg (https://visible-learning.org/de/), basierend auf Forschungsergebnissen der letzten Jahrzehnte liefert keinen Grund dafür, den digitalen Medien die hohe Priorität zu geben, die sich mancher Befürworter wünscht. Die Effekte dieser Hilfsmittel liegen insgesamt nur im breiten Mittelfeld, sie schaffen es in keiner Weise an die Tabellenspitze. Im Klartext: Man kann das machen, es geht aber anders genauso gut oder sogar noch besser.

Auch PISA hilft nicht weiter: Die 2015 publizierte Untersuchung «Connectés pour apprendre? Les élèves et les nouvelles technologies» (3) zeigt keinen einheitlichen Zusammenhang zwischen der Ausstattung mit digitalen Medien und dem Testergebnis. Hellhörig macht dagegen eine negative Korrelation zwischen Lesekompetenz und täglicher Computernutzung. Der Bericht über die PISA-Ergebnisse 2018 in der Schweiz zeigt eine leichte Abnahme der Lesefähigkeiten und auch der naturwissenschaftlichen Kompetenzen der Jugendlichen, bei gleichzeitig besserer Ausstattung der Schulen mit Computern:

«Nicht zuletzt zeigte eine deskriptive Analyse des Zusammenhangs zwischen den Leistungen in den drei Domänen der PISA-Studie und dem Einsatz digitaler Geräte im jeweiligen Fach, dass Schüler*innen, die keine digitalen Geräte im Unterricht verwenden, im Durchschnitt besser abschneiden als diejenigen, die solche verwenden. Schüler*innen, die angeben, dass digitale Geräte im Unterricht ausschliesslich von der Lehrperson eingesetzt werden, erzielen im Durchschnitt statistisch höhere Leistungen (sowohl im Vergleich zu den Schüler*innen, welche die Geräte selbst benutzen, als auch zu denen, bei welchen ICT-Geräte im Unterricht gar nicht genutzt werden).» (4)

Die Literatursuche ergibt weiter: Viele Forschungen belegen das hohe Ablenkungspotenzial der digitalen Geräte. An einer amerikanischen Militärakademie mit hoch motivierten Studierenden erzielten die Teilnehmer der Versuchsgruppe ohne Laptop im Klassenzimmer deutlich bessere Testergebnisse als die Kontrollgruppe mit Laptops. (5) Die Studie «Brain Drain: The Mere Presence of One’s Own Smartphone Reduces Available Cognitive Capacity» (6) weist sogar eine Ablenkung schon durch die blosse Anwesenheit des Handys im Unterricht nach.

Zum Thema «Lesen» finden sich weitere Ergebnisse, die nachdenklich machen: Lesen ab Bildschirm ergibt schlechtere Verständnisleistungen als das Lesen ab Papier. Die Studie «Don’t throw away your printed books» (7) und die Metaanalyse «Reading from paper compared to screens» (8) belegen dies insbesondere für erklärende Texte und unabhängig vom Alter der Personen. Es ist demnach nicht so, dass die Lesekompetenz mit zunehmender Bildschirmerfahrung der Digital Natives besser wird. In die gleiche Richtung zielt «The pen is mightier than the keyboard» (9). Handschriftliche Vortragsnotizen sind für das Lernen besser als Notizen via Tastatur. Es wird von Hand zwar weniger und langsamer geschrieben, dafür werden Gedanken eher zusammengefasst als wörtlich niedergeschrieben. Bereits beim Notieren findet eine erste Verarbeitung statt.

Hier liegt offenbar ein kritischer Punkt. Der Hirnforscher und Psychologe Peter Gerjets erklärt: «Digitales Lesen heisst auch multimediales Lesen, mit Hyperlinks, bewegten und interaktiven Grafiken, Animationen – solche digitalen Leseelemente können das Gehirn stark beanspruchen».(10) In Experimenten vergleicht er Gruppen, die Texte mit Hyperlinks lesen mit Kontrollgruppen, die die gleichen Texte lesen, aber ohne Hyperlinks. Die Kontrollgruppen verstehen den Text besser. «Lesen im Internet ist anstrengender und tendenziell oberflächlicher», so Gerjets. «Ressourcen, die für ein tiefes Lesen nötig wären, werden leicht durch Klicken und Multimedia verschwendet.» (10)

Das Arbeitsgedächtnis als Flaschenhals des Lernprozesses

Es ist eine gut erforschte und unbestrittene Erkenntnis: Das menschliche Arbeitsgedächtnis ist stark limitiert, es ist der eigentliche Flaschenhals des Lernens. Seit den 1950er-Jahren wissen wir, dass maximal 5-7 «Chunks» oder Informationseinheiten gleichzeitig im Arbeitsgedächtnis verarbeitet werden können. Sobald mehr Information aufgenommen werden soll, nimmt die Lernleistung rapide ab. Mit zunehmendem Vorwissen der Lernenden werden diese Einheiten allerdings immer grösser – wer viel weiss, lernt deshalb schneller. In «Chunks in Chemie- und Physikaufgaben» (11)  wurde gemessen, wie gut Aufgaben in Abhängigkeit von der Anzahl Überlegungsschritte gelöst wurden. Der deutliche Leistungabfall bei 5-6-schrittigen Aufgaben entspricht genau der Arbeitsspeicherkapazität.

Alle bisherigen Überlegungen deuten in die gleiche Richtung: Eine flächendeckende und fundamentale Umstellung auf digitale Unterrichtsmaterialien erkauft in manchen Fällen faszinierende Vorteile – Medienvielfalt, bequeme Handhabung, neue Aufgabenformate – mit nicht zu unterschätzenden Nachteilen. Was dazu führt, dass mit dieser Veränderung des Unterrichts zwar auch gelernt, der grosse Durchbruch aber nicht erreicht wird, obwohl viele das gerne behaupten. Digitale Anwendungen böten «enorme Potentiale für das lebensbegleitende Lernen über alle Altersgruppen der Bevölkerung hinweg» und erlaubten «flexibles, zeit- und ortsunabhängiges Lernen» (12) heisst es etwa in einem Parlamentsantrag in Deutschland, wo die Digitalisierungs-Diskussion auch geführt wird. Auch ein Buch kann jederzeit flexibel, zeit- und ortsunabhängig gelesen werden. Zahlreiche gern als Alleinstellungsmerkmal digitaler Medien genannte Unterrichtsqualitäten – «selbstbestimmt», «asynchron», «individualisiert», «kollaborativ», «nicht mehr nur passiv zuhören», etc., sind mit analogen Medien ebenso realisierbar. Genau das erlebe ich in Unterrichtsbesuchen bei Studierenden, die mit grosser Hingabe und Kreativität passgenaue Lernanlässe schaffen – auch rein analog.

Der Kernpunkt: Pädagogik vor Technik

Zurück zur Frage: Nach den Sommerferien mit den neuen Klassen papierlos starten oder nicht? Nochmals das Dänische Gymnasium – restlos überzeugt ist die Schule offenbar doch nicht: «Der Nachteil des Digitalen sei ganz klar, dass die Schüler das Gefühl hätten, alles gehe schnell», so Suzette Tindal. Deshalb werde am OEG wieder vermehrt auch auf Arbeit ohne Computer geachtet. «Letztes Jahr wurde die «Leselust» eingeführt. Eine Lektion, in der alle ein gedrucktes Buch lesen müssen; kein Unterrichtsstoff, sondern Belletristik, ein Sachbuch oder auch einen Comic.» (1) Für eine solche Schule ist dies ein drastischer Schritt. Die Botschaft ist klar: Das ausdauernde und konzentrierte Lesen gedruckter Texte soll unbedingt erhalten und stärker gefördert werden.

Die Lernforscherin Maryanne Wolf anerkennt in ihrem Buch «Schnelles Lesen, langsames Lesen» zwar die Vorteile digitaler Medien durch anreichernde Quellen wie Videos, Bilder, Grafiken und Animationen, doch dürfen diese Medien nicht den Inhalt dominieren. Scheiter zufolge sollte die digitale Variante vor allem unterstützenden Charakter haben - sofern sie einen didaktischen Mehrwert habe.

Das entspricht der Formulierung der Zürcher Bildungsdirektion: «Die Pädagogik steuert die Technik, und der digitale Wandel erweitert die didaktisch-pädagogischen Möglichkeiten. Zudem reichern neue Formen des Lehrens und Lernens mit digitalen Hilfsmitteln die Pädagogik an und ergänzen sie. Die Schulen setzen den digitalen Wandel selbstverantwortlich und ihren Bedürfnissen entsprechend um. Die pädagogisch-didaktische Freiheit der Lehrperson bleibt dabei gewährleistet.» (2)
Genau, das gefällt mir: «Die Pädagogik steuert die Technik.» Etwas erstaunt stelle ich fest, dass der «Digital Learning Hub» beiläufig in einem Nebensatz einen genau entgegengesetzten Akzent setzt: «Wir erachten die Vernetzung der digitalen Welt der Berufsbildung mit der digitalen Welt der Mittelschulen als sehr erfolgsversprechend, um effizient erweiterte Lehrmethoden zu entwickeln, die dem Trend zur Digitalisierung entsprechen.» (13)

Wenn Lehrmethoden einem bestimmten Trend entsprechen, würde das heissen, dass Technik vor der Pädagogik kommt. Ein Student, der in der Lehramtsprüfung eine Methode mit dem Befolgen eines Trends begründet, beweist keine Professionalität als Lehrer, auch wenn er seinen Laptop virtuos beherrscht. Es ist hier deshalb sehr deutlich zu sagen: In erster Linie unterrichte ich junge Menschen, in zweiter Linie Fachinhalte. Das Befolgen von Trends spielt dagegen eine untergeordnete Rolle.

Wir sind beim Kern der Sache angekommen: Pädagogik muss vor der Technik stehen, wie es die Bildungsdirektion richtig ausdrückt, nicht umgekehrt. Die Technik ist nur Erweiterung und Anreicherung – nicht Zweck und auch nicht bestimmender Trend. Lehrkräfte sollen unterrichten, nicht zum Lernbegleiter in einer technikgesteuerten Lernumgebung degradiert werden.

Mein Entscheid ist gefallen: Ich freue mich über die spannenden Möglichkeiten, die Videos, Simulationen, Bilder aus dem Internet, interaktive Aufgabenformate für meinen Unterricht bieten und setze sie gerne als Hilfsmittel ein. Lernen als aktiver und kommunikativer Prozess und die Beziehungsarbeit sind zentral, die unterschiedlichen Lerntempi der Jugendlichen sind durch passgenaue Unterrichtsstrukturen und Lernmethoden zu berücksichtigen.

Die wissenschaftlichen Ergebnisse geben keinen Hinweis darauf, dass der Erfolg der Umsetzung dieser Vorgaben von der Wahl der Hilfsmittel abhängt. Wo die Verwendung von Papier unerwünschte Nebeneffekte ausblenden kann, gebe ich ihm weiterhin den Vorzug. Das langsamere und konzentrierte Lesen nimmt Tempo aus dem Prozess und hilft Oberflächlichkeit und Ablenkung zu vermeiden. Es passt problemlos zu den von John Hattie als am erfolgreichsten ausgewiesenen Unterrichtsmerkmalen. Und ich behandle das Arbeitsgedächtnis der Jugendlichen rücksichtsvoll. Damit opfere ich natürlich ein Stück meiner Bequemlichkeit und nehme bewusst etwas mehr Arbeit in Kauf. Die Jugendlichen sind es mir unbedingt wert.

Literaturangaben