Doris Lewalter’s research while affiliated with Technical University of Munich and other places

Workload stress is a significant challenge for many novice teachers, often resulting in increased turnover intentions. This longitudinal quasi-experiment, involving 189 novice teachers, investigates whether brief cognitive self-regulation training (two 4-h training sessions) can improve coping with workload stress (indicated by reduced emotional exhaustion and increased leisure satisfaction, assessed by questionnaire). Results from latent true change models show that improved cognitive self-regulation strategy use can positively affect emotional exhaustion (at follow-up) and leisure satisfaction (at post-test and follow-up). The study results should encourage teacher educators to include such interventions in teacher induction to mitigate teacher attrition.

Background. Teachers’ goals play an important role in teaching quality and student outcomes. However, the processes through which this aspect of teacher motivation translates into specific teaching behaviors remain unclear.Aims. This study investigates how goals directed at students and the classroom are associated with visual information processing of classroom events, aiming to link teacher motivation with professional vision.Sample. The study involved 51 preservice teachers with an average of 36 days of practical teaching experience.Methods. Participants’ eye movements were recorded through eye tracking while they observed a video stimulus of an 11th-grade mathematics classroom. Through an interview, participants specified their goals for individual students and the whole classroom after having watched the start of the video stimulus. During the rest of the three-minute-long simulation, eye-tracking rec-orded the number and duration of fixations on students.Results. Goals directed at individual students were associated with more and longer fixations. In contrast, goals targeting the entire classroom were associated with shorter fixation durations on individual students, indicating a more even distribution of visual attention. Especially mastery goals drove these patterns; nuanced effects were observed depending on goal content and the visual saliency of student behaviors.Conclusions. Preservice teachers’ student-oriented goals shape their visual attention in the class-room, influencing how they perceive the interaction with students. This research highlights the importance of integrating teacher motivation with professional vision to understand the cogni-tive pathways that link motivation to teaching behaviors. The study also demonstrates the utili-ty of eye-tracking technology in exploring these processes.

In der achten Erhebungsrunde des Programme for International Student Assessment (PISA), 2022, wurde als innovative Domäne das kreative Denken erfasst. Dies ist die Kompetenz, kreative bzw. vielfältige Ideen zu entwickeln oder bestehende Ideen weiterzuentwickeln. Dazu haben die Jugendlichen Aufgaben in den Bereichen soziales- und naturwissenschaftliches Problemlösen sowie im visuellen und schriftlichen Ausdruck bearbeitet.

Science education often aims to increase learners’ acquisition of fundamental principles, such as learning the basic steps of scientific methods. Worked examples (WE) have proven particularly useful for supporting the development of such cognitive schemas and successive actions in order to avoid using up more cognitive resources than are necessary. Therefore, we investigated the extent to which heuristic WE are beneficial for supporting the acquisition of a basic scientific methodological skill—conducting scientific observation. The current study has a one-factorial, quasi-experimental, comparative research design and was conducted as a field experiment. Sixty two students of a German University learned about scientific observation steps during a course on applying a fluvial audit, in which several sections of a river were classified based on specific morphological characteristics. In the two experimental groups scientific observation was supported either via faded WE or via non-faded WE both presented as short videos. The control group did not receive support via WE. We assessed factual and applied knowledge acquisition regarding scientific observation, motivational aspects and cognitive load. The results suggest that WE promoted knowledge application: Learners from both experimental groups were able to perform the individual steps of scientific observation more accurately. Fading of WE did not show any additional advantage compared to the non-faded version in this regard. Furthermore, the descriptive results reveal higher motivation and reduced extraneous cognitive load within the experimental groups, but none of these differences were statistically significant. Our findings add to existing evidence that WE may be useful to establish scientific competences.

Augmented reality (AR) presents significant opportunities for creating authentic learning environments by accurately mirroring real-world objects, contexts, and tasks. The visual fidelity of AR content, seamlessly integrated into the real world, contributes to its perceived authenticity. Despite acknowledging AR’s positive impact on learning, scant research explores specific learning strategies within an AR context, and there’s a lack of studies linking perceived visual authenticity to these strategies. This study addresses these gaps by surveying learners using AR technology to study the human cardiovascular system, exploring perceived visual authenticity, learning outcomes, and satisfaction. Learners used either (1) AR with the self-explanation learning strategy, (2) AR with the drawing learning strategy, or (3) AR only. Analysis of variance and correlation was used for data analysis. Results indicated no significant differences in perceived visual authenticity and satisfaction among the learning strategy groups. However, groups employing learning strategies showed superior learning outcomes compared to the AR-only group. Crucially, the self-explanation learning strategy significantly enhanced knowledge gain compared to drawing and AR-only groups, indicating that self-explanation, together with the visual input from the AR-learning environment, fosters a more coherent mental representation. This increased learning efficacy was achieved while maintaining a consistent perception of visual authenticity and satisfaction with the learning material. These findings expand the current landscape of AR research by moving beyond media comparison studies.

In Germany, fifteen-year-olds achieved an average of 480 points in reading literacy. This means that reading literacy in 2022 does not differ significantly from the OECD average. Compared to the German averages from the 2018 and 2012 PISA studies, the average reading literacy score in Germany in 2022 has fallen significantly. The group of particularly poor readers in 2022 is relatively large compared to other countries with strong reading skills (25.5 percent) and has increased significantly within Germany since 2018. The group of particularly strong readers at the two upper proficiency levels in Germany in 2022 is 8.2 percent and thus represents a significant decrease compared to 2018. In-depth analyses for grammar school versus non-grammar school types show that reading literacy at grammar schools has fallen by 22 points since PISA 2018, while the mean value for reading literacy at non-grammar school types has only fallen by 16 points. The trend analyses also show that the proportion of students at proficiency levels below II has risen significantly between 2012 and 2022 and that this group has reached its highest level to date in the current PISA round at 35.3 percent at non-grammar school types. --------- In Deutschland erreichten die Fünfzehnjährigen in der Lesekompetenz im Mittel 480 Punkte. Damit unterscheidet sich die Lesekompetenz 2022 nicht signifikant vom OECD-Durchschnitt. Im Vergleich zu den deutschen Durchschnittswerten der PISA-Studien 2018 und 2012 ist der Mittelwert der Lesekompetenz in Deutschland 2022 signifikant gesunken. Die Gruppe der besonders leseschwachen Jugendlichen ist in 2022 im Vergleich zu anderen lesestarken Staaten verhältnismäßig groß (25.5 Prozent) und hat innerhalb Deutschlands seit 2018 bedeutsam zugenommen. Die Gruppe der besonders lesestarken Jugendlichen auf den beiden oberen Kompetenzstufen liegt in Deutschland 2022 bei 8.2 Prozent und stellt somit eine signifikante Abnahme im Vergleich zu 2018 dar. Vertiefende Analysen für gymnasiale versus nicht gymnasiale Schularten zeigen, dass an Gymnasien die Lesekompetenz seit PISA 2018 um 22 Punkte gesunken ist, an nicht gymnasialen Schularten ist der Mittelwert in der Lesekompetenz nur um 16 Punkte zurückgegangen. Die Trendanalysen zeigen zudem, dass der Anteil von Jugendlichen auf den Kompetenzstufen unter II zwischen 2012 und 2022 deutlich angestiegen ist und diese Gruppe in der aktuellen PISA-Runde mit 35.3 Prozent an den nicht gymnasialen Schularten den bislang höchsten Wert erreicht.

Die Ausstattung der Schulen mit materiellen ICT-Ressourcen, insbesondere mit Tablets für Schüler*innen und internetfähigen PCs für Lehrkräfte, hat sich seit 2018 deutlich verbessert. Insgesamt sind Schulen in Deutschland hinsichtlich der Ausstattung mit ICT-Ressourcen auf dem Weg, international anschlussfähig zu werden. Auch die Schüler*innen verfügen flächendeckend und weitgehend unabhängig vom sozioökonomischen Status über die für das Lernen notwendigen materiellen ICT-Ressourcen. Während die technischen und pädagogischen Kompetenzen der Lehrkräfte für den Einsatz digitaler Medien im Unterricht von den Schulleitungen als sehr hoch eingeschätzt werden, bleiben die Zeiträume zur entsprechenden Unterrichtsvorbereitung und das Personal für den technischen Support an den Schulen deutlich hinter den Bedarfen zurück. Entsprechend wird das potenzielle Angebot an vielfältigen digitalisierungsbasierten Lernformen im Unterricht kaum ausgeschöpft und liegt signifikant unter dem OECD-Durchschnitt. In ihrer Freizeit nutzen die Fünfzehnjährigen digitale Medien in unterschiedlichem und zum Teil sehr hohem Umfang für lernbezogene, aber insbesondere auch für kommunikations- und unterhaltungsbezogene Aktivitäten. Die Schüler*innen schätzen im Vergleich zum OECD-Durchschnitt ihre Selbstwirksamkeit im Umgang mit digitalen Medien bedeutsam niedriger und ihre Motivation, mehr über digitale Medien lernen zu wollen, signifikant höher ein. Sowohl die Selbstwirksamkeit im Umgang mit digitalen Medien als auch die Lernmotivation bezüglich des Lernens über digitale Medien steht in Zusammenhang mit der Art der Mediennutzung in der Schule. Damit bietet der qualitative Ausbau der Mediennutzung einen wichtigen Ansatzpunkt, um begünstigende Faktoren für die Entwicklung der ICT-Literacy der Schüler*innen zu stärken.

Die Zeit zwischen der letzten und der aktuellen PISA-Runde in 2022 war für alle teil-nehmenden Staaten, deren Bildungssysteme, Schüler*innen und Eltern in weiten Tei-len durch die Pandemie und die Maßnahmen zur Pandemieeindämmung geprägt. Die Corona-Pandemie hat die Bildungssysteme weltweit vor nie dagewesene Herausforde-Schulen in Deutschland waren auf einen digitalgestützten Distanzunterricht im Ver-gleich zum OECD-Durchschnitt nur unzureichend vorbereitet, ergriffen aber schnell Maßnahmen, um die notwendige Infrastruktur und Lernmaterialien für die Schü-ler*innen bereitzustellen. Sie haben den Distanzunterricht in geringerem Umfang mit digitalen Medien und in größerem Umfang mit versendeten Materialien durchge-führt, als das im OECD-Durchschnitt der Fall war. Zwar stand weit über der Hälfte der Schüler*innen in Deutschland ein Laptop/PC für den Distanzunterricht zur Ver-fügung, allerdings hat auch knapp ein Viertel mit dem Smartphone am Distanz-unterricht teilgenommen. Aus Sicht der Schulleitungen stellten der Kontakt zu den Schüler*innen und die mangelnde Erfahrung der Lehrkräfte mit Distanzunterricht die größten Beschränkungen bei dessen Durchführung dar. Für die Schüler*innen waren die eigene Lernmotivation und das Verstehen der gestellten Aufgaben wäh-rend der Schulschließungen die vergleichsweise größten Probleme. Die Jugendlichen in Deutschland wurden weniger von ihren Familien beim Lernen unterstützt, als dies im OECD-Durchschnitt der Fall war. Die angebotenen Fördermaßnahmen wur-den vor allem von Lernenden der niedrigeren Kompetenzstufen genutzt, dennoch wurden viele Schüler*innen mit Förderbedarf nicht erreicht. Insgesamt weisen die Befunde darauf hin, dass insbesondere Schüler*innen an nicht gymnasialen Schu-len im Vergleich zu Gymnasiast*innen vor größeren Herausforderungen standen. Mit Blick auf die Zukunft sehen sich Schulleitungen in Deutschland auf künftigen Dis-tanzunterricht gut vorbereitet und auch eine Mehrheit der Schüler*innen gibt sich zuversichtlich, künftig mit vergleichbaren Herausforderungen umgehen zu können.

Herkunftsbezogene Ungleichheiten für den Schwerpunkt der mathematischen Kompetenzen finden sich in PISA 2022 in allen OECD-Mitgliedsstaaten. Im internationalen Vergleich sind herkunftsbezogene Disparitäten für Deutschland stark ausgeprägt. Das Ausmaß der mathematischen Kompetenzen fünfzehnjähriger Schüler*innen in Deutschland hängt sehr stark von sozioökonomischen und soziokulturellen Merkmalen, wie den vorhandenen Kultur- und Wohlstandsgütern der Familien, ab. Hinsichtlich des Zuwanderungshintergrundes der Fünfzehnjährigen ergeben sich ebenfalls erhebliche Disparitäten. Vor allem zugewanderte Jugendliche der ersten Generation weisen im Mittel deutlich niedrigere Kompetenzen auf als Schüler*innen ohne Zuwanderungshintergrund. Dabei spricht nur knapp über die Hälfte der Schüler*innen mit Zuwanderungshintergrund zu Hause Deutsch und in der Teilgruppe der Jugendlichen der ersten Generation sogar nur 12 Prozent. Soziale und zuwanderungsbedingte Disparitäten im Leistungsbereich zu reduzieren, bleibt daher eine der wichtigsten bildungspolitischen Aufgaben.