Vielen Studenten bereitet der Übergang von der Schule zur Hochschule große Schwierigkeiten, was sich unter anderem in den hohen Studienabbruchquoten in Mathematik zeigt. Nach den Ergebnissen verschiedener Studien (Deslauriers et al., 2011; S. Freeman et al., 2014; Smith et al., 2011) können die Leistungen der Studierenden gesteigert und die Abbruchquoten gesenkt werden, wenn die Aktivität der Studierenden während der Vorlesung gegenüber einer traditionellen Vorlesung, in der die Aktivität auf Zuhören und Mitschreiben begrenzt ist, gesteigert wird. Eine Möglichkeit, die Aktivität zu erhöhen, ist der Einsatz von Votingfragen mit Peer Instruction. Dabei werden in die Vorlesung Single-Choice-Votingfragen integriert, über die die Studierenden zwei Mal abstimmen müssen. Zwischen den beiden Abstimmungen bekommen die Studierenden die Aufgabe, sich über die Votingfrage auszutauschen, um gemeinsam die richtige Lösung zu finden. Dieser Austausch wird gemeinhin als Peer Instruction bezeichnet.
Aus lerntheoretischer Sicht kann insbesondere der Austausch zwischen Peers dazu beitragen, den Lernprozess der Studierenden zu fördern. Forschungsergebnisse scheinen diese Annahme zu bestätigen. Es ist aber unklar, inwieweit die Studierenden während der Zusammenarbeit neues Wissen generieren können und welches Potenzial die Peer-Instruction-Phase für Mathematikanfängervorlesungen bietet.
In der vorliegenden Dissertation wird gezeigt, wie die Kleingruppen während der Peer Instruction zusammenarbeiten (i), wie sich die Qualität und die Dauer der Peer Diskussionen mit dem Schwierigkeitsgrad der Votingfragen verändern (ii) und wie die kollaborative Zusammenarbeit der Studierenden während der Peer Instruction zur Genese neuen Wissens beitragen kann (iii).
Dazu werden die Peer Diskussionen mit drei unterschiedlichen methodischen Werkzeugen untersucht. Zunächst werden verschiedene Typen von Diskussionen und die relativen Häufigkeiten der einzelnen Typen bestimmt. Anschließend werden die Diskussionen zu drei unterschiedlich schwierigen Votingfragen miteinander verglichen. Im dritten Schritt werden die Diskussionen zu einer Votingfrage interpretativ analysiert.
Die Auswertungen zeigen, dass die Studierenden in den Gruppen überwiegend kollaborativ zusammenarbeiten (1), die Dauer und die Qualität der Diskussionen mit dem Schwierigkeitsgrad der Votingfrage zunehmen (2) und die Diskussionen im Idealfall den Bedingungen von neo-sokratischen Gesprächen genügen, in denen die Studierenden Erkenntnisfortschritte erzielen und neues Wissen generieren können. Dementsprechend wird das Potenzial der Lehrinnovation zur Förderung des Lernprozesses als positiv bewertet und es werden Vorschläge zur Implementierung solcher Votingfragen mit Peer Instruction diskutiert.

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