key: cord-0067993-q41v0njk
authors: Scheiter, Katharina
title: Lernen und Lehren mit digitalen Medien: Eine Standortbestimmung
date: 2021-09-29
journal: Z Erziehwiss
DOI: 10.1007/s11618-021-01047-y
sha: c61b7cd5d35dbf343ca37ba198c8a475d68b0a7d
doc_id: 67993
cord_uid: q41v0njk

This article describes the current state of research on the use of digital media in educational contexts against the background of two research perspectives. The first research perspective, which has been established for some time, deals with technology-enhanced learning. It primarily examines learning processes and outcomes as a function of media characteristics and individual learner characteristics. This research tradition has produced numerous findings. However, the question of how to integrate digital media into the classroom in a way that is effective for learning is not considered here. This is where the second, more recent research perspective on technology-enhanced teaching comes in, which addresses teaching with digital media and the professional competencies of teachers required for this. Finally, the paper argues for combining both research perspectives, especially since they have relevant commonalities in their basic assumptions. Thus, in both research perspectives, digital media are analyzed less on the basis of surface features, but rather in terms of their functions for the promotion of learning and teaching processes.

Die Nutzung digitaler Medien dient hier weniger dem Selbstzweck, sondern ist mit der Erwartung eines Mehrwerts für Lehren und Lernen verknüpft. Dieser Mehrwert konnte in diversen Studien belegt werden. Z. B. ergibt eine Zusammenfassung von 25 Meta-Analysen einen kleinen bis mittleren Effekt zugunsten computerbasierter Lernmedien wenn auch bei sehr starken Schwankungen zwischen den einzelnen Metaanalysen (Tamim et al. 2011) . Chauhan (2017) findet in einer Meta-Analyse bezogen auf den Elementarbereich basierend auf 122 Studien mit 32.096 Lernenden einen mittleren Effekt zu Gunsten des Lernens mit digitalen Medien (Hedges' g = 0,55). Fachbezogene Differenzierungen zeigen Schwankungen der Effektgrößen auf, mit großen Effekten für naturwissenschaftliche Inhalte, mittleren Effekten für Sprachen und Mathematik und den kleinsten Effekten für sozialwissenschaftliche Inhalte. Eine aktuelle Meta-Analyse auf der Basis von 92 Studien von Hillmayr und Kollegen (Hillmayr et al. 2020 ) zeigt, dass der Einsatz digitaler Werkzeuge im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht einen positiven mittleren bis großen Effekt auf die Lernleistung hat, wenn man ihn mit dem Unterricht derselben Inhalte ohne Technologie vergleicht (Hedges' g = 0,65). Zusammenfassend kann die Frage nach dem Mehrwert digitaler Medien auf der Basis dieser Studien also positiv beantwortet werden.

Die Rolle digitaler Medien im Bildungswesen als Lehr-Lernwerkzeug steht im vorliegenden Beitrag im Vordergrund. Ziel ist es, eine Übersicht über die Grundannahmen und -befunde der entsprechenden Forschung zu geben und so eine Verortung von Studienergebnissen in den Gesamtkontext zu erleichtern sowie zukünftige Forschungsbedarfe aufzuzeigen. Der Beitrag konzentriert sich dabei sensu Helmke (2012) auf die Angebotsseite des Unterrichtsgeschehens, d. h. auf das Unterrichtshandeln von Lehrpersonen sowie die eingesetzten Lernmedien.

Im Folgenden werden dabei zwei Forschungstraditionen unterschieden. Bereits in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts etablierte sich die Forschung zum Lernen mit digitalen Medien (technology-enhanced learning, TEL). Hier wird die individuelle Nutzung computerbasierter Lernumgebungen und deren Beeinflussung durch Gestaltungsmerkmale (z. B. Multimedialität, Interaktivität, Vorhandensein von Feedback) und Eigenschaften der Lernenden (z. B. Vorwissen, selbstregulative Fertigkeiten) fokussiert. Der Lernprozess erfolgt in einem in sich abgeschlossenen Szenario, in dem die Interaktion des Lernenden mit dem Medium im Vordergrund steht. Lehrende sind in den entsprechenden Untersuchungszenarien entweder gar nicht anzutreffen oder ihr Handeln wird konstant gehalten und beschränkt sich auf die Administration der computerbasierten Instruktion. Das Medium bestimmt hier die Gesamtheit des instruktionalen Geschehens, dessen Lernwirksamkeit entsprechend auf einzelne Medien und deren spezifische Gestaltung zurückgeführt wird. Diese Forschungsperspektive ist im deutschsprachigen Raum traditionell eher der experimentell arbeitenden Lehr-Lernforschung zuzuordnen.

Diese Tradition wird spätestens seit der Jahrtausendwende um eine Forschungsperspektive ergänzt, die sich mit der Frage des Lehrens mit digitalen Medien (technology-enhanced teaching, TET) auseinandersetzt. Hier werden digitale Medien als Bestandteil eines komplexen Lehr-Lernarrangements verstanden, welches durch die Gesamtheit unterschiedlicher (digitaler und analoger) Angebote im Unterricht gekennzeichnet ist. Der Fokus rückt auf den Unterrichtskontext, in den digitale Me-dien eingebettet und mit anderen Angeboten verknüpft werden (als Orchestrierung bezeichnet), sowie auf die Rolle der Lehrenden, die diesen Kontext planen und umsetzen. Entsprechend werden Lernergebnisse von Schülerinnen und Schülern auf den Unterricht mit digitalen Medien zurückgeführt und durch die dort stattfindenden Lehr-und Lernprozesse erklärt, während bei TEL lediglich Lernprozesse als erklärende Variablen Berücksichtigung finden. TET ist insofern als die jüngere der beiden Perspektiven zu betrachten als dass die entsprechende Forschung erst mit einer nennenswerten Verfügbarkeit digitaler Medien in Schulen möglich wurde, während die TEL-Forschung in laborexperimentellen Settings ihren Ursprung hat.

Sowohl die TEL-als auch die TET-Perspektive werden im Folgenden beschrieben, bevor Implikationen für zukünftige Forschung gezogen werden. Diese greifen ein Plädoyer eines der Pioniere der Medienforschung, Gavriel Salomon, auf, der bereits 1990 forderte, dass medienbezogene Forschung sich sowohl mit den Medien als auch mit deren Einbettung in den Unterricht auseinandersetzen müsse -"studying the flute and the orchestra" (Salomon 1990, S. 521 ).

Digitale Medien werden seit Beginn der sechziger Jahre des letzten Jahrhunderts für die Wissensvermittlung genutzt. Anfangs standen viele digitale Anwendungen noch in der Tradition programmierten Unterrichts (vgl. Skinner 1986) . Das heißt, digitale Medien ermöglichen es Lernenden, eng umschreibbare Fertigkeiten wie die Ausführung der Grundrechenarten einzuüben und durch Vergabe computerbasierten Feedbacks kontinuierlich zu verbessern und deren Ausführung zu automatisieren. Technische Innovationen haben dazu geführt, dass die Möglichkeiten der Gestaltung und Nutzung digitaler Lernumgebungen sich seitdem ständig erweitert haben -von rein symbolisch-abstrakten Darbietungsformen hin zu multimedialen, immersiven Angeboten (z. B. virtuelle Realitäten), von statischen und linearen Strukturen hin zu durch Lernende manipulierbare und vernetzte Informationsangebote (z. B. Simulationen, Hypermedia), von der medial vermittelten Präsentation vorgegebener Informationen hin zu konstruktiv einsetzbaren Werkzeugen, mit deren Hilfe Lernende ihre Lernumgebung selbst gestalten oder auch von ausschließlich individuell nutzbaren hin zu kollaborativen Lernumgebungen, in denen Lernende sich austauschen und gemeinsam an Artefakten arbeiten können. Die Forschung zu diesen digitalen Lernumgebungen wird in der angloamerikanischen Literatur unter dem Begriff "technology-enhanced learning" zusammengefasst, um der Annahme Rechnung zu tragen, dass damit eine Erweiterung bisheriger Lernmöglichkeiten verbunden ist.

Allerdings ist die mit TEL verbundene Medienwirkungsforschung bereits seit ihren Anfängen massiv umstritten, da sie zu stark auf die Technologie und zu wenig auf den Lernprozess bezogen ist (Zinger et al. 2017) . Der prominenteste Kritiker Richard Clark (1983) geht dabei davon aus, dass es sich bei den oben beschriebenen Effekten um das Ergebnis einer Konfundierung von Medium und Instruktionsmethode handelt. Nach Clark sind Medien lediglich Informationsträger, die als solche keinen Effekt auf Lernen haben: "media are mere vehicles that deliver instruction but do not influence student achievement any more than the truck that delivers our gro-ceries causes changes in our nutrition" (Clark 1983, S. 445) . Dem entgegnet Robert Kozma (1991 Kozma ( , 1994 , dass es sich dabei nicht um eine Konfundierung handelt, die bei sorgfältiger Studienplanung aufgelöst werden könnte. Vielmehr weisen digitale Medien inhärente Eigenschaften bzw. Funktionalitäten für das Lernen auf, die untrennbar mit ihnen verbunden sind. Positive Lerneffekte ergeben sich danach dann, wenn eine Instruktionsmethode sich diese Funktionalitäten so zu Nutzen macht, dass damit aufgabenrelevante kognitive Verarbeitungsprozesse unterstützt werden, die ohne das Medium in dieser Weise nicht möglich wären. Die Clark-Kozma Debatte hat nichts an Aktualität verloren: Die in der öffentlichen Debatte oftmals diskutierte Frage nach der Wirksamkeit digitaler Medien ("Helfen Computer beim Lernen?") ist in Einklang mit Clark (1983) ebenso wenig zielführend wie die Durchführung von globalen Medienvergleichsstudien (Lernen mit vs. ohne Computer) zu ihrer Beantwortung, da sie eine fehlerhafte Attribution möglicher Effekte nahelegen. Dass entsprechende Studien aber trotzdem Effekte zeigen, liegt in Einklang mit Kozma (1991 Kozma ( , 1994 daran, dass hier bereits Medien so genutzt werden, dass ihre Funktionalitäten lernwirksam werden können.

Mit ausgelöst durch die Clark-Kozma Debatte ist die TEL-Forschung daher zunehmend durch die Frage geprägt, welche Medieneigenschaften geeignet sind, um lernbezogene kognitive Prozesse anzuregen, deren Ausführung zu unterstützen und zu erleichtern (Gerjets und Hesse 2004) . Um lernwirksame digitale Lernmedien zu entwickeln, muss also zunächst identifiziert werden, welche Medieneigenschaften eine Passung zu für ein bestimmtes Lernziel als relevant erachteten Lernprozessen aufweisen. Diese können als Affordanzen beschrieben werden. Hierbei handelt es sich um ein Konzept aus der ökologischen Psychologie (Gibson 1977) , welches von Don Norman (1988) Ma et al. (2014) bestätigt die Lernwirksamkeit intelligenter tutorieller Systeme gegenüber regulärem Unterricht durch eine Lehrperson (Hedges' g = 0,42), anderen computerbasierten Lernanwendungen (Hedges' g = 0,57) oder dem Lernen mit Büchern und Arbeitsheften (Hedges' g = 0,35). Diese Effekte verschwinden gegenüber Lernszenarien, in denen eine Lehrperson für einen Lernenden bzw. für eine kleine Gruppe von Lernenden verantwortlich ist. Hier kann (technologiefreier) Unterricht in ähnlichem Ausmaß adaptiv gestaltet werden wie durch ein intelligentes tutorielles System, so dass beide Ansätze funktional äquivalent sind (Corno 2008; Dumont 2019) . Zusammenfassend muss eine globale Medienwirkungsforschung also durch eine Forschung zu Affordanzen digitaler Medien und deren spezifischen lernrelevanten Funktionen abgelöst werden.

Eine weitere Kritik an der Medienwirkungsforschung bezieht sich auf die unzureichende Spezifikation der Effekte. Nach Salomon und Perkins (2005) müssen Effekte mit Medien (effects with media) von Effekten von Medien (effects of media) unterschieden werden. Effekte mit Medien sind während des Medieneinsatzes zu beobachten und auf diesen Zeitraum beschränkt. Mit einem Taschenrechner kann eine Person mathematische Aufgaben besser lösen, aber nur so lange sie den Rechner nutzt. Effekte von Medien sind dagegen dadurch gekennzeichnet, dass sie auch dann noch zu beobachten sind, wenn das Medium nicht mehr verfügbar ist. Auswirkungen des Lernens mit digitalen Medien auf den Wissenserwerb sollten auch dann noch nachweisbar ist, wenn das Medium keine weitere Unterstützung mehr bietet. Die von Salomon und Perkins eingeführte Unterscheidung legt darüber hinaus nahe, dass Wirkungen des Lernens mit digitalen Medien nicht nur kurzfristig und auch im Hinblick auf andere Kriterien untersucht werden sollten. Adaptive Lerntechnologien, die den Lernstand des Lernenden automatisch diagnostizieren und darauf angepasst Feedback geben , können nicht nur den Wissenserwerb beeinflussen, sondern möglicherweise auch die Selbstregulationsfähigkeiten des Lernenden. Lernende könnten zum einen durch das unmittelbare Feedback in die Lage versetzt werden, ihren Lernprozess akkurater einzuschätzen und zu regulieren und damit bessere Selbstregulationsfähigkeiten erwerben, die sich auch in Lernsituationen ohne adaptives Lernsystem nachhaltig positiv auswirken. Adaptive Lerntechnologien könnten aber auch dazu führen, dass Lernende Selbstregulationsfähigkeiten "verlernen", indem sie abhängig von der Rückmeldung des Systems werden. Solche Wirkungen von Medien lassen sich nur in Studien untersuchen, in denen Lernen mit digitalen Medien über einen längeren Zeitraum und auch bezogen auf mögliche (positive und negative) Nebenwirkungen hin untersucht wird. Klassische Medienwirkungsstudien sind aber oftmals auf kurzfristige Effekte auf den Wissenserwerb beschränkt.

Schließlich bezieht sich der Großteil der TEL-Forschung auf Lernszenarien, in denen digitale Werkzeuge bestenfalls ergänzend zu, aber häufiger vollständig unabhängig von dem sonstigen Lehr-Lerngeschehen eingesetzt werden (Tamim et al. 2011) . Das heißt, die betrachtete Lernsituation beschränkt sich auf die Interaktion des Lernenden mit dem digitalen Medium, ohne dass die Mediennutzung in den Unterrichtskontext eingebunden ist. Das bedeutet auch, dass Lehrpersonen in diesen Studien entweder gar nicht anwesend sind oder nur eine sehr eingeschränkte Rolle einnehmen, indem sie beispielsweise die Studienabläufe mit koordinieren. Salomon fordert bereits 1990 eine Änderung dieses analytischen Forschungsansatzes zu Gunsten einer systemischen Betrachtung der Wirkungen digitaler Medien unter Berücksichtigung individueller, sozialer und kultureller Randbedingungen: "the age of computers-in-education (to be distinguished from computer and education) challenges us with a need to consider relatively new research paradigms to complement the ones that we are familiar with" (Salomon 1990, S. 522) . Entsprechend diskutieren Anderson, Corbett, Koedinger und Pelletier (1995) die Abstimmung auf den Unterricht als wesentlich für den Erfolg der von ihnen entwickelten kognitiven Tutoren. Insbesondere ist es entscheidend, Lehrpersonen auf das Unterrichten mit den kognitiven Tutoren durch intensive Fortbildungen vorzubereiten sowie eine Passung der Tutoren mit dem eigentlichen Curriculum herzustellen. Ebenso zeigt auch eine Metaanalyse von Hillmayr et al. (2020) dass der Einsatz digitaler Medien im naturwissenschaftlichen Domänen einen stärkeren Effekt auf Schülerleistungen hat, wenn die Lehrpersonen im Umgang mit der Technologie geschult worden waren (Hedges' g = 0,84) als wenn dies nicht der Fall war (Hedges' g = 0,56).

Vor diesem Hintergrund rückt die Frage in den Vordergrund, wie guter Unterricht mit digitalen Medien (technology-enhanced teaching) gestaltet sein muss und welche Kompetenzen Lehrpersonen dafür aufweisen müssen (vgl. Zinger et al. 2017 ).

Auf konzeptueller Ebene ist die TET-Perspektive durch eine Reihe von Modellen geprägt, die auch als Medienintegrationsmodelle bezeichnet werden (z. B. Niederhauser und Lindstrom 2018). Allerdings konzentrieren sich die so zusammengefassten Modelle auf sehr unterschiedliche Aspekte von TET. Zum einen gibt es Modelle, die sich mit der Frage beschäftigen, welche Formen der Mediennutzung im Unterricht mit einem Mehrwert gegenüber herkömmlichem Unterricht verbunden sind. Die entsprechenden Modelle zur Funktion von Medien im Unterricht werden im Abschn. 3.1 beschrieben. Zum anderen fallen unter den Begriff der Medienintegration Modelle, die diejenigen Merkmale von Lehrpersonen beschreiben, welche mit einer häufigeren oder lernwirksameren Mediennutzung im Unterricht einhergehen. Diese werden in Abschn. 3.3 beschrieben. Das Konzept der Orchestrierung (3.2) ermöglicht eine Verknüpfung der beiden Schwerpunkte, indem hervorgehoben wird, dass potenziell lernwirksame Funktionen von Medien vor allem dann zur Geltung kommen, wenn sie sinnvoll mit anderen Funktionen kombiniert werden. Dabei nehmen Lehrpersonen und ihre Kompetenz für das Unterrichten mit digitalen Medien eine zentrale Rolle ein.

In gleicher Weise, wie in der Forschung zum Lernen mit digitalen Medien betont wird, dass der Mehrwert digitaler Werkzeuge aus bestimmten funktionalen Eigen-schaften (Affordanzen) für Lernprozesse resultiert, wird auch in Modellen zum Lehren mit digitalen Medien betont, dass diese eine funktionale Erweiterung des sonstigen Unterrichtshandelns erlauben müssen. Im RAT-Modell (Hughes et al. 2006) können digitale Medien drei verschiedene Funktionen im Unterricht einnehmen: Sie können bisherige Unterrichtspraktiken, Lernprozesse und Lernziele ersetzen, ohne diese zu verändern (Replacement), sie können deren Wirkung verstärken (Amplification) oder grundsätzlich verändern (Transformation). In ähnlicher Weise argumentiert Puentedura (2006) Eine Anbindung der TET-Forschung an die Unterrichtsforschung hat mindestens zwei Vorteile: Erstens existieren in der Unterrichtsforschung diverse Befunde und Methoden zur Erfassung der Prozessqualität von Unterricht, die als Ausgangspunkt für die TET-Forschung genutzt werden können. Zweitens rückt damit der Fokus auf das gesamte (mediengestützte und analog umgesetzte) Unterrichtsgeschehen, während im RAT-und SAMR-Modell immer impliziert wird, dass zunächst ein analoges Vorgehen existiert, welches dann durch den Medieneinsatz ersetzt, erweitert oder transformiert wird. Diese Sichtweise, die sich auch in dem Begriff der Digitalisierung widerspiegelt (Verwandlung von etwas nicht-Digitalem in etwas Digitales), wird zunehmend kritisch gesehen, da es sich bei der Gestaltung medienbasierten Unterrichts eben nicht lediglich um die Übersetzung analogen Unterrichts handelt bzw. handeln sollte. Auch wegen des zunehmenden Verschmelzens der Grenzen zwischen digital und analog setzt sich aus diesem Grund im deutschsprachigen Raum immer mehr der Begriff der Digitalität durch, der keinen "analogen Vorgänger" impliziert.

Während sich das oben beschriebene RAT-Modell und das SAMR-Modell auf die Frage konzentrieren, wann Medien einen funktionalen Mehrwert für den Unterricht mit sich bringen, bezieht sich der Begriff der Orchestrierung auf den Prozess der Einbindung digitaler Medien in das komplexe Unterrichtsgeschehen (Dillenbourg 2013; Sharples 2013) . Mit der Forderung nach einer didaktisch wirksamen Orchestrierung ist die Auffassung verbunden, dass der Erfolg mediengestützten Unterrichts nicht nur durch die Qualität der Lernmedien bedingt wird. Diese müssen vielmehr in Abhängigkeit von Lernziel, kontextuellen Gegebenheiten, angestrebter Sozialform des Unterrichts und den jeweiligen Funktionen des Lehr-Lernangebots zu einer Choreographie des Unterrichts beitragen, wobei unterschiedliche Choreographien für das gleiche Medium denkbar sind (Oser und Baeriswyl 2001 Mit dem Konzept der Orchestrierung ist die Auffassung verbunden, dass dem Dirigenten/der Dirigentin eine entscheidende Funktion zukommt. Die Lehrperson ist dafür verantwortlich, dass eine didaktisch sinnvolle Choreographie resultiert, in der digitale und analoge Unterrichtsangebote in Harmonie zusammenwirken, und muss dafür eine entsprechende Kompetenz aufweisen.

In Einklang mit Baumert und Kunter (2006) 

Ein Großteil der Forschung zu digitalisierungsbezogener professioneller Kompetenz fokussiert auf eine Beschreibung und Ausdifferenzierung kognitiver Dimensionen (Wissen) mit dem Ziel der Vorhersage der Unterrichtsqualität. Das TPACK-Modell von Mishra und Koehler (2006) (Graham 2011) .

Darüber hinaus gibt es in der Literatur unterschiedliche Ansichten über die Entstehung von TPACK. Eine integrative Sichtweise, bei der jede einzelne Basiskomponente separat und direkt zum übergeordneten Konstrukt von TPACK beiträgt, wird dabei von einer transformativen Sichtweise unterschieden, bei der dieser Beitrag durch TPK, TCK und PCK vermittelt wird (vgl. Angeli und Valanides 2009; Schmid et al. 2020) . Nach der transformativen Sichtweise ist TPACK ein einzigartiges Konstrukt, das sich unabhängig von den grundlegenderen Wissenstypen entwickelt. Wie TPACK entsteht, ist nicht nur aus theoretischer Sicht interessant, sondern hat auch wichtige Implikationen für die Bildungspraxis. Zum Beispiel wäre es nach der integrativen Sichtweise in der Lehrerausbildung ausreichend, jede Basiskomponente zu lehren (d. h. TK zu bestehenden Curricula hinzuzufügen), während nach der transformativen Sichtweise TPACK explizit vermittelt werden muss (Petko 2020) .

Schließlich ergeben sich nach dem TPACK-Modell an jedem möglichen Schnittpunkt unterschiedliche Wissenskomponenten, von denen angenommen wird, dass sie bedeutungsvoll sind, gemessen werden können und einen eigenen Beitrag zur Unterrichtsqualität leisten. Empirisch konnte die vorgeschlagene Struktur mit sieben Wissenskomponenten nur in wenigen Studien bestätigt werden (z. B. Lin et al. 2013) , während die Mehrzahl der Studien weniger Dimensionen identifiziert hat. Scherer et al. (2017) fanden eine verschachtelte Struktur, die den Zusammenhang zwischen den verschiedenen technologiebezogenen Teilkomponenten am besten beschreibt. Danach gibt es einen allgemeinen Faktor sowie eine TK-Komponente. Jedoch findet sich keine klare Unterscheidung zwischen den übrigen vier TK-bezogenen Komponenten.

Neben diesen konzeptuellen Problemen betrifft die zweite Einschränkung die Messung von TPACK (vgl. Angeli und Valanides 2009; Petko 2020; Seufert et al. 2021) . Fast alle Studien verwenden Selbstberichte, um TPACK und seine verschiedenen Teilkomponenten zu beurteilen (vgl. Schmidt et al. 2009 ). Die Verwendung von Selbstberichten ist problematisch, da viele Forschungsergebnisse zeigen, dass die Urteile von Menschen über ihr Wissen und ihre Leistung oft ungenau sind und mit Verzerrungen behaftet sind (Bjork et al. 2013) . Selbstberichte über Wissen und Leistung erfassen daher eher die Selbstwirksamkeitsüberzeugung einer Person, also das Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten, eine Aufgabe erfolgreich zu bewältigen (Bandura 1977) . Eine Sekundäranalyse von Daten unter anderem aus PIAAC (Programme for the International Assessment of Adult Competencies; Teilstichprobe von K im Bildungswesen tätigen Personen, 93 % Lehrpersonen, n = 2590) zeigt, dass objektive Messungen digitaler Kompetenz (bezogen auf die Nutzung von Technologie zur Bewältigung alltäglicher Aufgaben) nur schwach mit entsprechenden Selbstberichten assoziiert sind (Hämäläinen et al. 2021 König et al. (2020) sagte die Subdimension konzeptuelles Wissen erfolgreich vorher, ob sich die Lehrpersonen in der Lage fühlten, den Kontakt zu ihren Schülerinnen und Schülern aufrechtzuerhalten und eine Binnendifferenzierung vorzunehmen, was die Validität des Tests weiter bestätigt. Baier und Kunter (2020) schlugen ein TPK-Instrument mit offenen Items vor. Hier werden Lehrpersonen aufgefordert, technologische Affordanzen auf pädagogische Funktionen abzubilden (z. B. "Sie als Lehrer möchten Ihren Unterricht an die individuellen Lernbedürfnisse Ihrer Schülerinnen und Schüler anpassen. Wie können Ihnen digitale Medien dabei helfen, dieses Ziel zu erreichen?"). Einige der Items beziehen sich auf spezifische Technologien (z. B. Tablets), während andere eher allgemeiner Natur sind (z. B. bezogen auf computerbasiertes Feedback). In einer Studie mit Studierenden wurden 14 Items identifiziert, die das latente Konstrukt von TPK mit einer zufriedenstellenden Modellpassung repräsentieren; allerdings konnte keine konvergente und diskriminante Validität festgestellt werden, wenn der Test mit Selbstberichtsmaßen in Beziehung gesetzt wurde: Die Ergebnisse im Wissenstest korrelierten positiv mit selbstberichtetem technologischem Wissen, aber nicht mit technologisch-pädagogischem oder pädagogischem Wissen. Der Test reagierte sensitiv auf pädagogische Interventionen, indem er signifikante Wissenszuwächse bei Lehramtsstudierenden aufzeigte, die eine Lehrveranstaltung zum Unterrichten mit digitalen Medien besucht hatten.

Die Vorhersagegüte der bislang entwickelten Tests hängt vermutlich damit zusammen, wie viel Unterrichtsbezug die Items aufweisen. Die Items der genannten Wissenstests sind eher abstrakt und losgelöst von der Unterrichtspraxis formuliert, um möglichst breit einsetzbar zu sein. Doch gerade Personen mit viel professioneller Erfahrung haben typischerweise Schwierigkeiten, das Wissen zu verbalisieren, das Grundlage ihrer Leistungsfähigkeit ist. Ihr Wissen ist in Handlungsskripte eingebunden, die ihr professionelles Verhalten leiten, die aber nicht mehr verbalisiert werden können (encapsulated knowledge, Boshuizen und Schmidt 1992; Pauli und Reusser 2003) . Insbesondere für im Umgang mit digitalen Medien erfahrene Lehrpersonen könnten daher Testformate, die einen bewussten Zugang zum zugrunde liegenden Wissen erfordern, nicht genau das erfassen, was ihre Leistung vorhersagt. Vielmehr werden hier handlungsbezogenere und situierte Testformate erforderlich wie z. B. auf Vignetten basierende Items (z. B. Seidel und Stürmer 2014) oder rubrikenbasierte Bewertungen von Unterrichtsplänen (z. B. Harris et al. 2010) .

Obwohl der Anspruch des TPACK-Modells gerade darin besteht, digitalisierungsbezogenes Wissen so zu beschreiben, dass es eine Vorhersage der Unterrichtsqualität ermöglicht, gibt es bislang nur wenige quantitative Studien zum Verhältnis der TPACK-Dimensionen und der Qualität von TET. Diese finden bislang keine Zusammenhänge, was allerdings durch die Güte der verwendeten Maße bedingt sein kann (z. B. Kopcha et al. 2014; Schmid et al. 2020) .

Aufgrund des Fehlens effizienter Testinstrumente zur Erfassung des Wissens für das Unterrichten mit digitalen Medien basieren auch die bislang einzigen diesbezüglich verfügbaren umfassenden Datensätze aus TALIS (Teaching and Learning International Survey; OECD 2014) und ICILS (Information Computer Literacy International Study; Fraillon et al. 2019) lediglich auf Selbstberichten. Sie beschreiben daher eher Selbstwirksamkeitserwartungen von Lehrpersonen und nicht faktisches Wissen (Scherer et al. 2017 ). In TALIS (N = 50.800 Lehrpersonen; Deutschland nahm nicht teil) stimmten fast 70 % der Lehrpersonen zu, dass sie das Lernen ihrer Schülerinnen und Schülern durch den Einsatz von Technologie sehr oder ziemlich unterstützen können (Hämäläinen et al. 2021) . Alter und Geschlecht waren mit diesen Selbstwirksamkeitsüberzeugungen assoziiert, wobei weibliche und ältere Lehrpersonen angaben, über geringere Fähigkeiten bzw. weniger Wissen zu verfügen. Drossel et al. (2019) diskutieren selbstberichtete digitale Kompetenzen von Lehrkräften auf Basis von Daten aus ICLIS 2018. Hier gaben 98,1 % der teilnehmenden Lehrkräfte in Deutschland an, nützliche Unterrichtsmaterialien im Internet finden zu können und 78,9 % sahen sich in der Lage, Unterricht unter Nutzung digitaler Technologien vorzubereiten. Diese Werte liegen über bzw. leicht unter dem internationalen Mittelwert aller an ICLIS 2018 teilnehmenden Länder. In Bezug auf spezifischere Technologienutzungen berichten die Lehrkräfte in Deutschland jedoch von Fähigkeiten, die weit unter dem internationalen und EU-Mittelwert liegen: Nur 49,3 % gaben an, Technologie zu diagnostischen Zwecken nutzen zu können (internationaler Mittelwert: 78,4 %) und 33,6 % sahen sich in der Lage, ein Lernmanagementsystem zu verwenden (internationaler Mittelwert: 58, 8 %) .

Während der Zusammengang zwischen digitalisierungsbezogenem Wissen und Unterrichtsqualität empirisch noch nicht etabliert wurde, gibt es erste Untersuchungen, nach denen motivationale Kompetenzaspekte einen Einfluss auf die Qualität des Unterrichts haben. Beispielsweise zeigten Backfisch et al. (2020) in einer quasiexperimentellen Expertisestudie, dass Lehrpersonen mit Unterrichtserfahrung (berufstätige Lehrkräfte sowie Referendare und Referendarinnen) qualitativ hochwertigere, mediengestützte Unterrichtsentwürfe im Bereich der Mathematik entwickelten als Lehramtsstudierende. Lehrpersonen mit Unterrichtserfahrung verfügten über ausgeprägteres pädagogisches Wissen und waren stärker von der Nützlichkeit digitaler Medien für den Unterricht überzeugt. Jedoch konnten nur diese höheren Nützlichkeitsüberzeugungen erklären, warum erfahrene Lehrpersonen bessere Unterrichtsentwürfe ablieferten. Die besondere Wichtigkeit von Nützlichkeitsüberzeugungen bestätigte sich in einer weiteren Studie mit berufstätigen Lehrpersonen, die aufgefordert wurden, Stunden, in denen sie Medien eingesetzt hatten, in einem Unterrichtstagebuch zu beschreiben (Backfisch et al. 2021 (Mishra und Koehler 2006) durch eine Vielzahl von Publikationen gekennzeichnet sind, ist die damit verbundene Erkenntnis doch eher gering. Insbesondere ist immer noch offen, welche digitalisierungsbezogenen Unterrichtspraktiken zur einer höheren Unterrichtsqualität beitragen, die sich ihrerseits auf Lernprozesse und -ergebnisse der Schülerinnen und Schüler auswirkt und wie die Qualität medienbasierten Unterrichts durch die professionelle Kompetenz der Lehrpersonen mitbestimmt ist.

Salomon hat bereit 1990 gefordert, dass nicht ein einzelnes Forschungsperspektive die Beantwortung der Frage dominieren darf, wie und unter welchen Bedingungen digitale Medien Bildungsprozesse positiv beeinflussen können. Um hier wesentliche Erkenntnisfortschritte zu erzielen, ist es wichtig, sowohl die Flöte -einzelne Lernmedien -als auch das Orchester -mediengestützten Unterricht -zu untersuchen. "The music we enjoy is produced by symphonic orchestras, not just single flutes" (Salomon 1990, S. 530) . Bis zum heutigen Tag sind aber beide Forschungslinien weitestgehend unverbunden.

Das ist insofern überraschend, da sowohl die Forschung zum Lernen mit digitalen Medien (TEL) als auch die medienbezogene Unterrichtsforschung (TET) eine funktionale Betrachtung auf digitale Medien verfolgt, wonach ein Mehrwert dann resultiert, wenn Medien Lern-bzw. Lehrprozesse passgenau unterstützen. In beiden Forschungslinien wird davon ausgegangen, dass diese Funktionalität nicht an leicht zugänglichen Verhaltensmerkmalen von Lernenden (z. B. die Häufigkeit der Nutzung von Interaktionsmöglichkeiten in einer Animation) bzw. oberflächlichen Strukturmerkmalen des Unterrichts (Sichtstruktur; Kunter und Trautwein 2013) festgemacht werden kann. In der TEL-Forschung wird explizit zwischen behavioraler und kognitiver Aktivität unterschieden (Kennedy 2004; Mayer 2009 ) und darauf verwiesen, dass digitale Medien kognitive Aktivität (minds-on) und nicht notwendigerweise behaviorale Aktivität (hands-on) unterstützen sollten bzw. dass behaviorale Aktivität nicht notwendigerweise durch kognitive Aktivität begleitet wird. Das entspricht der Auffassung in der (medienbezogenen) Unterrichtsforschung, dass nur die Tiefenstruktur des Unterrichts Aufschluss über dessen Qualität erlaubt (Kunter und Trautwein 2013) . Die Häufigkeit der Mediennutzung im Unterricht ist dabei lediglich ein Merkmal der Sichtstruktur.

Schließlich gibt es Gemeinsamkeiten hinsichtlich der Qualitätsmerkmale, anhand derer erfolgreiches Lernen bzw. Lehren mit digitalen Medien festgemacht werden kann. In der TEL-Forschung ist eine wesentliche Erkenntnis, dass digitale Medien so gestaltet sein müssen, dass verfügbare kognitive Ressourcen (z. B. Aufmerksamkeit, Gedächtniskapazität) auf lernbezogene Prozesse verwendet werden und nicht auf Prozesse, die für das Lernen irrelevant sind (z. B. die Suche nach lernzielbezogenen Informationen; Cognitive Load Theory, Sweller et al. 1998; Cognitive Theory of Multimedia Learning, Mayer 2009 ). Darüber hinaus benötigen Lernende zusätzliche instruktionale Unterstützung, um relevante Lernprozesse ausführen zu können (Belland et al. 2017) . In kollaborativen computergestützten Lernumgebungen wird durch Scripting die Rollenverteilung der Lernenden und die Fokussierung auf die Aufgabenbearbeitung sichergestellt (Vogel et al. 2017) . Gestaltungs-und Instruktionsmaßnahmen dienen dazu, dass Zeit und andere Ressourcen für das Lernen maximiert werden und erfüllen damit eine ähnliche Funktion wie eine effiziente Klassenführung im Unterricht (Kunter et al. 2007 Bisherige Forschung nutzt diese Gemeinsamkeiten in den Grundannahmen von TEL und TET nicht aus. In der TEL-Forschung überwiegt die isolierte Betrachtung von Mediendesignmerkmalen ohne deren Untersuchung im Unterrichtsgeschehen, während in der TET-Forschung das Unterrichten mit digitalen Medien ohne Berücksichtigung medienspezifischer Affordanzen dominiert. Es erscheint hier aber vielversprechender, das Zusammenwirkungen von Mensch und Maschine im Sinne einer Aufgabenteilung bei der Gestaltung lernwirksamen Unterrichts zu betrachten. Danach sollten Lehrpersonen medienspezifische Affordanzen für das Lernen erkennen und beurteilen können sowie in ihrem Unterricht nutzen, während umgekehrt digitale Medien so gestaltet sein sollten, dass sie Lehrende in ihrem Unterrichtshandeln bestmöglich unterstützen.

Aus einer Zusammenführung von TEL und TET ergibt sich großes Potenzial für zukünftige Forschung an der Schnittstelle. Beispielsweise erlaubt sie es der Frage nachzugehen, inwieweit objektive Tests zur Erfassung digitalisierungsbezogenen Wissens aber auch diesbezügliche Selbsteinschätzungen valider werden, wenn sie auf -aus der TEL-Forschung bekannte -Affordanzen digitaler Medien bezogen sind. In dem am häufigsten genutzten TPACK-Instrument werden Lehrpersonen für K die Erfassung von TPK z. B. gebeten einzuschätzen, ob sie in der Lage sind Technologien auszuwählen, die das Lernen von Schülerinnen und Schülern verbessern ("I can choose technologies that enhance students' learning for a lesson", Schmid et al. 2009, S. 134) . In ICILS 2018 (Fraillon et al. 2019 ) soll z. B. eingeschätzt werden, ob sich Lehrpersonen in der Lage sehen, mediengestützten Unterricht vorzubereiten. Diese vagen Itemformulierungen machen es notwendig, dass die Lehrperson zunächst für sich entscheiden muss, was lernwirksamer mediengestützter Unterricht eigentlich ist. Hier können faktisch wenig kompetente Lehrpersonen zu einer positiven Einschätzung gelangen, weil in ihrer Vorstellung guter mediengestützter Unterricht bereits in der Nutzung des Beamers zur Präsentation von Folien zum Ausdruck kommt. Umgekehrt wissen faktisch hoch kompetente Lehrpersonen vermutlich um den großen Handlungsspielraum, den digitale Medien bieten, und schätzen dementsprechend ihre eigenen Kompetenzen möglicherweise konservativer ein. Ebenso beziehen sich existierende Items oftmals entweder gar nicht auf konkrete Anwendungen und wenn dann nur auf generische Programme zur Textverarbeitung oder Informationssuche im Internet, nicht aber auf explizit für das Lernen spezifische Programme. Der Bezug auf in der TEL-Forschung untersuchte Medien und deren lernbezogene Affordanzen in Items zur Erfassung digitalisierungsbezogenen Wissens könnte daher die Messgüte dieser Items sowie deren Vorhersagekraft für die Qualität mediengestützten Unterrichts verbessern (Lachner et al. 2019) .

Aus der TEL-Forschung sind zahlreiche Hinweise zur lernförderlichen Gestaltung digitaler Medien und teilweise auch konkrete Produkte hervorgegangen. Allerdings zeigen z. B. die Erfahrungen mit dem Webportal Golabz.eu, welches die weltweit größte Sammlung an Simulationen für Lernzwecke bereitstellt, dass Lehrpersonen insbesondere in Deutschland solche (forschungsbasiert entwickelten) Ressourcen nur relativ sporadisch nutzen (de Jong et al. 2021) . Daraus ergibt sich Forschungsbedarf an der Schnittstelle von TEL und TET, wie Lehrpersonen -über die Bereitstellung von lernwirksam gestalteten Medien hinaus gehend -bei der Einbindung dieser Ressourcen in ihren Unterricht unterstützt werden können z. B. durch die forschungsbasierte Entwicklung von Unterrichtskonzepten für die Nutzung von Simulationen im Unterricht. De Jong et al. (2013) bezeichnen diese Identifikation von Fertigkeiten und Strategien zur Einbindung von Simulationen in den Unterricht als eine der großen Herausforderungen im Kontext forschenden Lernens, die auch Gegenstand entsprechender Fort-und Weiterbildungsprogramme sein muss.

Eine weitere von de Jong et al. genannte Herausforderung bezieht sich auf die Nutzung von Lernprozessdaten zur Gestaltung personalisierter Lernerfahrungen. Die TEL-Forschung verfügt über eine Vielzahl von prozessbezogenen Methoden und Befunden, die unter anderem für die Gestaltung adaptiver Lernumgebungen genutzt werden . Allerdings sind solche Lernumgebungen nur eine Möglichkeit der adaptiven Gestaltung von Lernerfahrungen. Im Unterricht bietet sich darüber hinaus die Möglichkeit, Lernprozesse und -ergebnisse z. B. über so genannte Dashboards Lehrpersonen zugänglich zu machen, so dass die Daten für eine Umsetzung adaptiven Unterrichts genutzt werden können (e.g., Xhakay et al. 2017) . Hier ergibt sich zukünftig großer Forschungsbedarf an der Schnittstelle zwischen TEL und TET z. B. dazu, welche Lernprozessdaten für Lehrpersonen informativ und nützlich sind, wie diese aufbereitet werden müssen oder wie Lern-und K Unterrichtsprozesse so ineinandergreifen können, dass möglichst alle Schülerinnen und Schüler für sie optimale Lernmöglichkeiten erhalten. Auch hier stellt sich die aus TET-Sicht relevante Frage, welche Kompetenzen Lehrpersonen benötigen, um datenbasiert adaptiven Unterricht zu gestalten.

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Interessenkonflikt K. Scheiter gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Instruction based on adaptive learning technologies

Cognitive tutors: lessons learned

Epistemological and methodological issues for the conceptualization, development, and assessment of ICT-TPCK: advances in technological pedagogical content knowledge (TPCK). Computers and Education

Professional knowledge or motivation? Investigating the role of teachers' expertise on the quality of technology-enhanced lesson plans. Learning and Instruction

Variability of teachers' technology integration in the classroom: a matter of utility! Computers & Education, 166, 104159

Construction and validation of a test to assess (pre-service) teachers' technological pedagogical knowledge (TPK)

Self-efficacy: toward a unifying theory of behavioral change

Stichwort: Professionelle Kompetenz von Lehrkräften

A Bayesian network meta-analysis to synthesize the influence of contexts of scaffolding use on cognitive outcomes in STEM education

Self-regulated learning: beliefs, techniques, and illusions

On the role of biomedical knowledge in clinical reasoning by experts, intermediates and novices

A meta-analysis of the impact of technology on learning effectiveness of elementary students

The ICAP framework: linking cognitive engagement to active learning outcomes

Reconsidering research on learning from media

On teaching adaptively

Perceived usefulness, perceived ease of use, and user acceptance of information technology

Physical and virtual laboratories in science and engineering education

Understanding teacher design practices for digital inquiry-based science learning: the case of Go-Lab

Design for classroom orchestration

Nutzung digitaler Medien und Prädiktoren aus der Perspektive der Lehrerinnen und Lehrer im internationalen Vergleich

Neuer Schlauch für alten Wein? Eine konzeptuelle Betrachtung von individueller Förderung im Unterricht

Teacher beliefs and technology integration practices: a critical relationship

Eight ways to promote generative learning

Preparing for life in a digital world: IEA international computer and information literacy study 2018 international report

When are powerful learning environments effective? The role of learner activities and of students' conceptions of educational technology

The theory of affordances

Theoretical considerations for understanding technological pedagogical content knowledge (TPACK)

Understanding teaching professionals' digital competence: What do PIAAC and TALIS reveal about technologyrelated skills, attitudes, and knowledge?

The Substitution Augmentation Modification Redefinition (SAMR) Model: a critical review and suggestions for its use

For whom do tablets make a difference? Examining student profiles and perceptions of instruction with tablets

Testing a TPACK-based technology integration assessment rubric

TPCK/TPACK research and development: past, present, and future directions

Unterrichtsqualität und Lehrerprofessionalität. Diagnose, Evaluation und Verbesserung des Unterrichts (4. Aufl., Schule weiterentwickeln -Unterricht verbessern. Orientierungsband)

The potential of digital tools to enhance mathematics and science learning in secondary schools: a context-specific meta-analysis

Assessing technology integration: the RAT -replacement, amplification, and transformation -framework

Promoting cognition in multimedia interactivity research

Guter Unterricht-auch und besonders unter Einschränkungen der Pandemie?

Extending the will, skill, tool model of technology integration: adding pedagogy as a new model construct

What is technological pedagogical content knowledge (TPACK)? Contemporary Issues in Technology and Teacher Education

Adapting to online teaching during COVID-19 school closure: teacher education and teacher competence effects among early career teachers in Germany

Examining the TPACK framework through the convergent and discriminant validity of two measures

Learning with media

Will media influence learning? Reframing the debate. Educational Technology Research and Development

Strategie der Kultusministerkonferenz

Psychologie des Unterrichts

Effective classroom management and the development of subject-related interest. Learning and Instruction

Professional competence of teachers: effects on instructional quality and student development

A test-based approach of modeling and measuring technological pedagogical knowledge

Digitalisierung und Lernen mit digitalen Medien als Gegenstand der Lehrerbildung

Identifying science teachers' perceptions of technological pedagogical and content knowledge (TPACK)

Quality of geometry instruction and its short-term impact on students' understanding of the Pythagorean theorem

Intelligent tutoring systems and learning outcomes: a meta-analysis

The cognitive theory of multimedia learning (2. Aufl.)

Technological pedagogical content knowledge: a framework for integrating technology in teacher knowledge

Being fluent with information technology

Instructional technology integration models and frameworks: Diffusion, competencies, attitudes, and dispositions

The psychology of everyday things (1. Aufl.)

TALIS 2013 results: an international perspective on teaching and learning

Choreographies of teaching: bridging instruction to learning

Unterrichtsskripts im schweizerischen und im deutschen Mathematikunterricht. Unterrichtswissenschaft

Teachers' pedagogical beliefs and their use of digital media in classrooms: sharpening the focus of the ,will, skill, tool' model and integrating teachers' constructivist orientations

Waynesville: Association for the Advancement of Computing in Education

A review of learning demands in instructional animations: the educational effectiveness of animations unfolds if the features of change need to be learned

Transformation, technology

Learning, technology, and the SAMR model: Goals, processes, and practice

Studying the flute and the orchestra: controlled vs. classroom research on computers

The educational psychology series. Intelligence and technology: the impact of tools on the nature and development of human abilities

Unpacking teachers' intentions to integrate technology: a meta-analysis

On the quest for validity: testing the factor structure and measurement invariance of the technology-dimensions in the technological, pedagogical, and content knowledge (TPACK) model

Developing a short assessment instrument for technological pedagogical content knowledge (TPACK.xs) and comparing the factor structure of an integrative and a transformative model

Technological pedagogical content knowledge (TPACK): the development and validation of an assessment instrument for preservice teachers

Modeling and measuring the structure of professional vision in preservice teachers

Technology-related knowledge, skills, and attitudes of preand in-service teachers: the current situation and emerging trends

Shared orchestration within and beyond the classroom

Knowledge and teaching: foundations of the new reform

Programmed instruction revisited

Effekte digitalen Lernens auf den Wissens-und Kompetenzerwerb in der Schule

Cognitive architecture and instructional design

What forty years of research says about the impact of technology on learning: a second-order meta-analysis and validation study

Socio-cognitive scaffolding with computer-supported collaboration scripts: a meta-analysis

Technological pedagogical content knowledge-A review of the literature

Unterricht in Zeiten von Corona: Ein Blick auf die Herausforderungen aus der Sicht von Unterrichts-und Instruktionsforschung

The fundamentals of defectology (The collected works of LS Vygotsky, Bd. 2)

Leistungsmessung in Schulen. Weinheim: Beltz

Effects of a teacher dashboard for an intelligent tutoring system on teacher knowledge, lesson planning, lessons and student learning

Learning and teaching with technology: technological pedagogy and teacher practice