EducETH:
Unterrichtsmaterial über World Wide Web



Werner Hartmann, Karl Frey, Silvia Ackermann, Michael Stumm

Zusammenfassung



Die ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) hat ein Informationssystem EducETH aufgebaut, das über Internet öffentlich zugänglich ist (http://educeth.ethz.ch). Es richtet sich an Lehrpersonen (teachers and professors) auf dem Niveau der Sekundarstufe II und dem unteren Tertiärbereich wie Fachhochschulen oder Technikerschulen.
Das Informationssystem umfasst in erster Linie Lehr-Lern-Systeme für den praktischen Einsatz, die einer ausgearbeiteten Methode folgen. Die Lehr-Lern-Systeme können nach dem Hypertextprinzip auf dem Server gesichtet und bei Bedarf kostenlos direkt vom Server bezogen werden. Ein in EducETH integriertes Datenbanksystem ermöglicht die Verwaltung umfangreicher Aufgabensammlungen (itembanking). Der Artikel berichtet über die Struktur, das Angebot, die erforderlichen Informatiklösungen und erste Erfahrungen.

1. Charakteristika des Anbieters



Die ETH ist die nationale technische Universität der Schweiz. An der ETH kann man in einem Zusatzstudium auch einen didaktischen Ausweis erwerben, der die Absolventen befähigt, Positionen der Sekundarstufe II und im Tertiärbereich zu übernehmen. Der Didaktikausweis setzt ein Universitätsdiplom im mathematisch-naturwissenschaftlichen oder im Ingenieurbereich voraus. Das Diplom hat Umfang und Niveau eines angelsächsischen Masters degree.

Die Zusatzausbildung zum didaktischen Ausweis dauert rund ein Jahr. Bestandteile der Ausbildung sind a) Lehrveranstaltungen in Allgemeiner Didaktik und Pädagogik b) Lehrveranstaltungen zur speziellen Didaktik des gewählten Unterrichtsfaches. Informatik (computer science) ist dabei eine Schwerpunktsrichtung. EducETH entstand in diesem Kontext. Das Konzept von EducETH ist von Silvia Ackermann, Werner Hartmann und Michael Stumm (Toronto) entwickelt worden. Die Verwaltung und Finanzierung von EducETH obliegt dem Departement Informatik der ETH.

2. Didaktische Anlässe und Zielsetzungen


a) Lernmaterialien nach elaborierten Methoden

Ausgangslage


Das Lehrerbildungsprogramm der ETH setzt darauf, die künftigen Lehrpersonen und Professoren mit Prototypen von Lehr-Lern-Systemen auszurüsten. Die bisherige Lehrerbildung hat sich im Bereich Didaktik, Methodik und pädagogische Psychologie weitgehend als unwirksam erwiesen (vgl. Hage, 1985; Krapf 1985).
Einer der Hauptmängel: Man hat in der Lehrerbildung den künftigen Lehrern und Professoren erklärt, wie beispielsweise Case Studies nach der Harvard Case Study-Methode aussehen. Prototypen sollten die verschiedenen Unterrichtsmethoden illustrieren. Die Studierenden lernen verschiedene Formen des Gruppenunterrichts kennen. Man zeigt, wie die Projektmethode organisiert ist oder wie Mastery Learning oder der Keller-Plan-Technik funktioniert.

Doch die empirischen Untersuchungen der Schulrealität in der Sekundarstufe I, II und in der Teritärstufe zeigen ein vernichtendes Bild.

1) Zumindest in Deutschland und der Schweiz, wo detaillierte Untersuchungen durchgeführt worden sind, hat die Lehrerausbildung das Methodenrepertoire nicht verbessern können. Ca. 75-80% des Unterrichts ist durch eine einzige Lehrform bestimmt: die fragend-entwickelnde Methode mit kurzen 4- bis 6-minütigen Lehrermitteilungen (Krapf 1985; Hage et al.1985). Diese folgen keiner Struktur, sondern sind gleichmässig über die Stunde verteilt (Tausch, Tausch 1970). Die übrige Zeit wird durch Organisatorisches oder durch Individualarbeit ausgefüllt. Der Anteil an Gruppenunterricht zum Beispiel erstreckt sich zeitlich weniger lang als die Zeit, die die Lehrer die Stunde zu spät anfangen oder zu früh aufhören (Krapf 1985).

2) Zu einem analogen Ergebnis ist Bromme (1992) über eine andere Forschungsrichtung, nämlich die Novizen-Expertenforschung, gelangt.

Versuch einer Lösung

Daraus haben wir eine Konsequenz gezogen. Wir nennen sie "materialisierte Didaktik". Gemeint ist damit folgendes: Angehende Lehrpersonen erhalten Informationen z.B. über Unterrichtsmethoden, zugleich aber mehrere ausgetestete und erfolgreiche Beispiele aus ihrem eigenen Fachgebiet.
Am Beispiel: Man erklärt die grundlegenden Ideen der Puzzle-Methode (Jigsaw-Methode) von Lazarowitz (1985). Dann folgen Ausführungen über die Einsatzmöglichkeiten, die Grenzen und - wenn immer möglich - über die Wirkungen und Wirksamkeit. Ausschlaggebend ist folgendes: Die Lehrer und Professoren sollen nicht nur einen einzigen Prototyp kennen, der dann möglicherweise nicht einmal thematisch zu ihrem Curriculum passt, sondern eine ganze Reihe von Beispielen aus verschiedenen Bereichen zur Verfügung haben.

Wir haben derartige Materialisierungen in folgenden Bereichen vorgenommen:

- Umsetzung der Harvard Case Study-Methode nach einer standardisierten Form für den naturwissenschaftlich-technischen und mathematischen Bereich (Frey 1992);
- Mastery Learning in einer Struktur, für Individual- und Klassenunterricht (Kirchgraber, Frey, Hartmann et al. 1997);

- Werkstattunterricht in einer Variante, die sich zumindest in der Präsentation der Aufgaben an die Keller-Plan-Technik anlehnt (vgl. Keller (1968) in AD Kapitel über Leitprogram-me).

- Puzzle-Methode (Jigsaw-Technik nach Lazarowitz et al. 1985). Hier handelt es sich um ein stark vorstrukturiertes Verfahren für Gruppenunterricht mit 12-60 Studierenden in einer Klasse.

- Projektmethode nach Frey (1996); Jüdes U., Frey K. (1992); Mie K., Frey K. (1989); Münzinger W., Frey K. (1989).

Diese Unterrichtsmaterialien stossen in den Schulen auf grosses Interesse. Z.B. haben fast alle Gymnasien der Schweiz Leitprogramme zur Mathematik bezogen. Die Verteilung, Überarbeitung und Aktualisierung der Unterrichtseinheiten ist aber mit viel Aufwand und Kosten verbunden. Alle Unterrichtsmaterialien liegen in elektronischer Form vor. Die Verteilung der Materialien über Internet ist deshalb naheliegend.

b) Itembanking

Seit 40 Jahren existiert in der Schweiz eine Aufgabensammlung in Form eines Buches für den Bereich Physik. Praktisch alle Lehrpersonen und Dozenten in Physik benutzen diese Aufgabensammlung. Sie schreiben die Aufgaben aus dem Buch ab. Es ist äußerst schwierig, neue Themen und Aufgabenstrukturen in das Buch zu integrieren.
Seit Jahren bestand deshalb der Wunsch, die dominierende alte Aufgabensammlung für Physik abzulösen. Die Idee kam von Hans Peter Dreyer und Karl Frey, die Aufgabensammlung von einem Buch in ein Itembanking-System umzusetzen. Das Itembanking-System soll die folgenden Funktionalitäten aufweisen:

a) Möglichkeit der laufenden Aktualisierung der Aufgabensammlung.

b) Instrumente zur effizienten Sichtung und Suche nach verschiedenen Kriterien (Themenkreis, Stichworte, Schwierigkeitsgrad einzelner Aufgaben, Bearbeitungsdauer, Tätigkeit der Schüler usw.).

c) Bezug der nur wirklich benötigten Aufgaben (Client-Server-Prinzip).

d) Einfache Möglichkeit, die Aufgaben zu ergänzen oder für den eigenen Unterricht anzupassen.

e) Feedback-Möglichkeit für die Lehrperson (Ergänzungen, Korrekturen, neue Aufgaben).

Eine Physikaufgabensammlung ist nur ein mögliches Beispiel für ein Itembanking-System. Eine Sammlung von Bildern für den Geographieunterricht, Laborversuche für den Chemieunterricht, Leselisten im Fremdsprachenunterricht oder die Verwaltung von Unterrichtssoftware sind weitere Beispiele. Eine Aufgabensammlung in Buchform oder auf einer CD-ROM erfüllt die oben genannten Anforderungen nicht oder nur teilweise. Mit World Wide Web (WWW) steht heute aber ein einfach zu handhabendes Informationssystem zur Verfügung, das allen Anforderungen gerecht wird.

3. Elektronisches Publizieren und Kommunizieren im Ausbildungsbereich

If you can call up any paper on your screen and, after deciding that it looks interesting, print it out on the laser printer on your desktop, will you need your university's library?
Andrew Odlyzko (AT&T Bell Laboratories)


Auf Papier gedruckte Medien, sog. Printmedien, haben gegenüber elektronischen Medien gewichtige Nachteile. Andrew Treloar (1995) führt unter anderen an:

- Zwischen dem Zeitpunkt der Fertigstellung eines Werkes und seiner Publikation vergeht oft viel Zeit.
- In Printmedien kann nicht in effizienter Weise nach Stichworten oder anderen Kriterien gesucht werden.

- Printmedien beschränken sich auf Informationen, die in statischer Form verfügbar sind.

- Automatische Querverweise (Hyperlinks) auf andere Dokumente sind nicht möglich.

- Printmedien sind teuer im Bezug auf Herstellung, Verteilung und Lagerung.

- Printmedien können nur mit grossem Aufwand aktualisiert oder korrigiert werden.

Elektronische Publikationen leiden nicht unter diesen Beschränkungen. Das auf dem Internet basierende World Wide Web hat sich dank seiner nach dem "Click and go" bedienbaren Hypertextoberfläche zu einem der heute wichtigsten Informationssysteme entwickelt. Multimedia-Dokumente können auf WWW gesichtet und nach verschiedensten Kriterien gesucht werden. Der Begriff Multimedia ist ein Synonym für die Integration von Text, Bild, Ton und Animation in ein Dokument. Mit WWW und der Internet-Technologie ergibt sich eine wesentliche Begriffserweiterung von Multimedia: Die Transportierbarkeit und benutzergerechte Zusammenstellung (customized publishing) von Information ist eine neue zentrale Eigenschaft von Multimedia. Multimedia wird um eine dynamische Komponente erweitert. WWW integriert FTP (file transfer protocol) und ermöglicht es, dass Multimediadateien aus der ganzen Welt auf fast jeden Computer geholt und dort bearbeitet werden können.

Unterrichtsmaterialien sind typischerweise Multimediaprodukte. Electronic Publishing wird deshalb im Unterrichtsbereich einen immer grösseren Stellenwert einnehmen. Andrew M. Odlyzko (1995) und andere sagen für viele Publikationen aus dem Unterrichtsbereich einen baldigen Wechsel vom auf Papier gedruckten Medium zum elektronischen Medium voraus. Auch Andrew Treloar (1996) befasst sich ausführlich mit den Möglichkeiten des elektronischen Publizierens im Ausbildungsbereich und vergleicht Publikationen auf WWW mit der traditionellen Form des auf Papier gedruckten Lehrmittels. Eine gute Übersicht zu diesem Thema findet sich unter http://www.deakin.edu.au/people/aet/.

Durch den Einsatz von Electronic Publishing können Unterrichtsmaterialien laufend überarbeitet und aktualisiert werden. Die Lehrpersonen treffen aus einem großen Bestand von Dokumenten eine ihren Bedürfnissen angepasste, maßgeschneiderte Auswahl (customized retrievability).

3. EducETH: Beispiel eines WWW-basierten Education Servers


3. 1 Spezifikation

EducETH wurde an der ETH von Silvia Ackermann (1995) entwickelt. EducETH ermöglicht es, Unterrichtsmaterialien, Aufgabensammlungen etc. über World Wide Web Lehrpersonen zur Verfügung zu stellen. EducETH ist im wesentlichen ein System für das Sichten, Suchen und Herunterladen von erweiterbaren Multimedia-Dokumenten aus dem Unterrichtsbereich. Rückmeldungen in Form von Kommentaren und Dokumente zum Server senden ist ebenfalls möglich.

EducETH ist nach dem Client-Server Prinzip konzipiert (Bild 1):


Bild 1: Aufgabenverteilung Server-Seite und Client-Seite

Auf dem Server werden die Dokumente verwaltet und aktualisiert. Dokumente stehen im Normalfall in zwei getrennten Formaten zur Verfügung: a) für die Sichtung (Preview) als Hypertext-Dokumente im HTML-Format und b) für das Herunterladen zum Client (Download) in einem der gängigen Textverarbeitungsformate. Bei Texten (miteingeschlossen einfache Bilder oder Graphiken) handelt es sich meistens um Word-Dokumente. Word ist zur Zeit das an Schulen am häufigsten verwendete Textverarbeitungssystem. Komplexere Bilder werden als PostScript-Dateien zur Verfügung gestellt. Heruntergeladene Dokumente können somit von Lehrpersonen problemlos ausgedruckt, überarbeitet, korrigiert oder auf spezielle Bedürfnisse angepasst werden.

Für grössere Sammlungen von Unterrichtsmaterialien zum gleichen Thema (etwa Aufgabensammlungen) steht ein Itembanking zur Verfügung. Dieses Datenbanksystem erlaubt die Suche und Auswahl von Dokumenten nach den üblichen Kriterien. Bei Aufgabensammlungen sind dies beispielsweise der Themenbereich, Schlüsselwörter, die Haupttätigkeit der Schüler oder der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben. Feedbackformulare erlauben den Austausch von Erfahrungen unter den Lehrpersonen. Zu Aufgaben können Kommentare und Ergänzungen angebracht werden.

3.2 Technische Voraussetzungen und Implementation

EducETH ist auf einer UNIX-Workstation implementiert. Der Server ist zeitlich ununterbrochen (24h/Tag) im Internet verfügbar. Das ganze System wird täglich mittels eines Backup automatisch gesichert.

Wichtig bei der Entwicklung von EducETH war es, möglichst wenige Fremdsoftwareprodukte in das System zu integrieren. Spätere Versionenkonflikte oder Kompatibilitätsprobleme bei der Übertragung des Systems auf eine andere Hardware-Plattform werden damit auf ein Minimum beschränkt. Das Itembanking stellt aus der Sicht der Datenbank eine einfache Aufgabe dar. Entscheidend ist ein möglichst rascher Zugriff auf die Dokumente. Aus diesem Grund wurde die Datenorganisation direkt auf UNIX und nicht auf einer fremden Datenbank (z.B. Oracle, WAIS) implementiert. Das UNIX-Betriebssystem, der CERN-Server und Perl sind die einzigen Voraussetzungen zum Betrieb von EducETH. Die Dokumentenaufbereitung für die Sichtung auf EducETH bedingt selbstverständlich weitere Software: a) einen WWW-Browser wie Netscape b) einen HTML-Editor sowie diverse Konvertierungsprogramme für Texte und Bilder.

3.3. Die Oberfläche von EducETH aus Benutzersicht


Die Oberfläche von EducETH ist nach dem bekannten Hypertextprinzip von WWW aufgebaut. Typographischen Gesichtspunkten wurde spezielle Aufmerksamkeit geschenkt. Unnötige Logos, Icons oder gar animierte Icons (Java-Applets), überflüssige und schnell veraltende Hyperlinks fehlen auf EducETH. Für WWW-Seiten gelten in Analogie zu Printmedien mehr oder weniger dieselben typographischen Regeln. Der Inhalt einer Seite soll für den Betrachter so einfach wie möglich lesbar sein. Bescheidenheit bei der Verwendung von gestalterischen Mitteln ist deshalb oberstes Gebot.

EducETH präsentiert sich für den erstmaligen Benutzer hierarchisch (Bild 2). Der Benutzer entscheidet sich zuerst, welches Fachgebiet oder welchen Themenkreis er wählen möchte. Der hierarchisch strukturierte Weg führt umgekehrt aus jedem Fachgebiet und jedem Teil eines Fachgebietes wieder an den Ausgangspunkt zurück.


Bild 2: Übersichtseite von EducETH (Homepage)

Neben verschiedenen Fachgebieten stehen auch andere Informationen aus dem Schulumfeld zur Verfügung.


Bild 3: Übersichtseite des Fachgebietes Informatik

Bild 3 zeigt die Eingangsseite des Fachgebietes Informatik. Der Benutzer kann zur Zeit zwischen den folgenden Lernmaterialien nach elaborierten Methoden wählen: a) Leitprogramme b) Puzzle-Methode c) Werkstattunterricht. Verschiedene andere für den Informatikunterricht nützliche Materialien (z.B. Unterrichtssoftware) und Informationen stehen ebenfalls zur Verfügung. Entscheidet sich der Benutzer für Materialien zum Werkstattunterricht, so gelangt er zu einer Werkstatt zum Themenkreis Multiplikation. Über zwanzig verschiedene, einheitlich aufgebaute Werkstattposten werden hier angeboten.


Bild 4: Titelblatt des Werkstattpostens zum Thema "Schnelle Multiplikation"

Bild 4 zeigt die Übersichtsseite des Werkstattpostens "Schnelle Multiplikation". Die Lehrperson kann den Werkstattposten auf dem Server sichten und bei Bedarf zu sich auf den eigenen Computer herunterladen. Die beiden folgenden Download-Formate werden angeboten: Word und RTF (Rich Text Format). RTF ist ein standardisiertes Dateiaustauschformat und kann von den meisten Textverarbeitungssystemen gelesen werden. "Schnelle Multiplikation" setzt sich zusammen aus dem eigentlichen Werkstattposten (Schülermaterial), einer Lehrer-Lernkontrolle samt Lösungen und Hinweisen für die Lehrperson.

Eine Physikaufgabensammlung, die zur Zeit (Ende 1996) im Aufbau begriffen ist, illustriert die Möglichkeiten von EducETH als Itembanking-System. Aufgaben können a) hierarchisch aufgrund eines Inhaltsverzeichnisses gesucht werden oder b) mittels einer Suchfunktion ausgewählt werden. Bild 5 zeigt das entsprechende Suchformular.


Bild 5: Suchformular zur Physikaufgabenammlung

Einzelne Aufgaben können gesichtet und bei Bedarf im Originalformat bezogen werden (Bild 6). Die Lösungen stehen ebenfalls zur Verfügung. Ein Passwortschutz ermöglicht die Einschränkung der Zugriffsberechtigung. Jede Lehrperson hat zudem die Möglichkeit, zu einzelnen Aufgaben Kommentare abzugeben und die Kommentare anderer Lehrpersonen anzuschauen. Eine Statistik gibt Auskunft, wie häufig eine Aufgabe bereits bezogen wurde. Neue Aufgaben können auf einfache Weise der Redaktion der Aufgabensammlung eingereicht werden.


Bild 6: Beispiel einer Physikaufgabe

Das grösste Informationsangebot auf EducETH ist zur Zeit im Fachbereich Englisch vorhanden. Bild 7 zeigt eine Übersicht über das Angebot, das von Hans G. Fischer moderiert wird.


Bild 7: Übersichtsseite Fachbereich Englisch

Hans G. Fischer beschreibt das Angebot im Fachbereich Englisch folgendermassen (1996):

Of course one can find information without accessing the English Page by using one or even several search engines. Search engines look for pages on the Internet containing the information you want to find. They list these pages ..... What is the advantage of accessing the English Page first?

The links listed are especially selected with the schools in mind!

Let's take as an example the American presidential election '96. Any search engine, will give you e.g. several links to pages with lists of all the candidates. Some of these lists are rarely updated and some do not even list all the candidates. Finding the one that is most suitable takes time and can be rather expensive considering our telefone costs. The English Page has links to only two lists: these are the ones that are thought to be the most valuable ones. Furthermore you find links to more information concerning the election, such as to the parties, the election procedure or to magazines on the Internet that carry updated articles on the election. It will also be changed as new information becomes available or old information such as the above mentioned candidate lists becomes obsolete.

The table of contents should certainly be expanded. Let me know about any idea you have about information that should also be listed. Imagine e.g. a list of preparations for special lessons. Many teachers have their special fields of interest they could share with all of us.

A question often raised at meetings is of course, "Do you know of any good book to read?" 'The Reading List for Gymnasium Classes' should eventually answer this question. Right now it is very sketchy. It is my intention to have for each author background information, for each book a summary, additional information on whatever is useful in the classroom as well as teachers' comments on the students' reactions to reading the book. These comments should help other teachers select new books. Any other idea on what should also be listed is of course appreciated. If you access the various authors you see that most of the information is still missing. I am especially looking for summaries of the books - so if you have a moment to spare ...

A look at Lorraine Hansberry's page - I know "A Raison in the Sun" is certainly not the hottest book to be mentioned - will show you my intention:



Bild 8: Lorraine Hansberry's page

The text can be more easily read on the computer than on this print-out. The underlined words are links to other pages. Notice in the summary A Dream Deferred. Clicking on this text will bring you Langston Hughes' poem. If you click on Form for your comments you will get a form you can fill out. Your comments will then be listed and be of valuable help to other teachers.

Ein detaillierter Überblick über den Aufbau und die Benützung von EducETH findet sich bei Ackermann (1996), weitere Beispiele aus EducETH im Buch "School goes Internet" von Perrochon (1996). Dieses Buch richtet sich an Lehrpersonen, die sich mit dem Internet auseinandersetzen wollen. Neben allgemeinen Informationen zum Internet und seinen Diensten enthält das Buch auch viele Beispiele zum praktischen Einsatz des Internet im Unterricht.

3.4 Kostenstruktur von EducETH


Einmalige Kosten


Die Beschaffungskosten der Hardware umfassen im wesentlichen nur den WWW-Server. EducETH ist auf einer UNIX-Workstation implementiert. Die für den Betrieb von EducETH benötigte Basisoftware ist zum grossen Teil frei verfügbar und fällt kostenmässig nicht ins Gewicht. Der Aufwand für die Konzeption des Servers sowie die Implementation eines Datenbanksystems für das Itembanking beträgt ungefähr drei Arbeitsmonate. Die einmal anfallenden Kosten für den Betrieb von EducETH sind damit marginal. Die laufenden Aufwendungen fallen um einiges stärker ins Gewicht als die einmaligen Beschaffungskosten.

Kosten für die Server-Wartung und die Systempflege

Der Server muss während 24h/Tag betriebsbereit sein. Allfällige Störungen müssen möglichst rasch behoben werden. Zudem muss für ein regelmäßiges Backup gesorgt werden. Diese Arbeiten verlangen gute Kenntnisse in der Wartung von Informatiksystemen. EducETH wird von den Informatikdiensten des Departementes Informatik der ETH gewartet. Diese Lösung ist sinnvoll und effizient, da neben EducETH gleichzeitig weitere Server gewartet werden.

Neben der Sicherstellung des Betriebs von EducETH muss das Informationssystem als solches gepflegt und betreut werden. Neu auf EducETH auftretende Fachgebiete müssen eingerichtet werden. Die Abfrageformulare für neue Itembankings müssen den spezifischen Gegebenheiten angepasst werden. Die schnell veraltenden Hyperlinks auf externe Dokumente müssen periodisch aufgelistet und aktualisiert werden. Diese Arbeiten setzen gute UNIX- und Perl-Kenntnisse voraus. Der Aufwand für diesen Teil der Systempflege ist mehr oder weniger proportional zum Informationsangebot auf EducETH.

Kosten für die Übertragung von Unterrichtsmaterialien auf EducETH

Dieser Teil ist mit Abstand der aufwendigste Bereich. Seine Kosten verhalten sich selbstverständlich proportional zum Informationsangebot auf EducETH. Die Übertragung von 100 Seiten Material eines Lehr-Lern-Systems (z.B. ein Leitprogramm zur Physik) soll die notwendigen Arbeitsschritte illustrieren. Das Leitprogramm enthalte Text, Bilder und einige Tabellen sowie mathematische Formeln. Das Datei-Format des Leitprogramms sei Word für Windows. Der Bereich Leitprogramme zur Physik ist auf EducETH bereits eingerichtet. Die folgenden Arbeitsschritte fallen an:

a) Unter "Leitprogramme" wird ein Vermerk / Verweis auf das Leitprogramm aufgenommen.

b) Das Leitprogramm wird im Format Word für Windows und im Dateiaustauschformat RTF auf EducETH gelegt und für den Download zugänglich gemacht.

c) Für die Sichtung (Preview) des Leitprogramms auf EducETH muss das Dokument in die Seitenbeschriftungssprache HTML übertragen werden.

Der Aufwand für a) und b) ist gering und beträgt maximal eine Arbeitsstunde. Voraussetzung ist allerdings, dass das Leitprogramm in seiner endgültigen Fassung und in Form einer einzigen Datei angeliefert wird. Umfangreichere Lehr-Lern-Systeme sind sinnvollerweise oft in einzelne Kapitel aufgegliedert. Auch das Herunterladen der Unterrichtseinheit soll dann kapitelweise möglich sein. Der Aufwand unter a) und b) erhöht sich entsprechend.

Der größte Aufwand betrifft die Übertragung des Leitprogramms in das HTML-Format. Diese Übertragung setzte bis vor kurzem profunde Kenntnisse in HTML voraus. Inzwischen bieten alle gängigen Textsysteme automatische Konversion nach HTML an. Recht effiziente WYSIWYG-Editoren (What you see is what you [never] get) unterstützen die Konversion beispielsweise von Word nach HTML ebenfalls. Texte und Bilder sowie einfache Strukturierungselemente wie Listen und Tabellen lassen sich so einfach in das HTML-Format übertragen. Für eine anspechende Qualität des Preview-Dokumentes sind aber Nachbearbeitungen auf der Stufe HTML nach wie vor unerläßlich. Das Setzen von mathematischen Formeln oder chemischen Strukturformeln ist (im Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels) immer noch eine aufwendige Angelegenheit. Oft bietet sich hier als Ausweg einzig eine Abbildung an. Die angekündigten neuen HTML-Standards werden aber auch dieses Problem bald entschärfen. Der Arbeitsaufwand für die Übertragung des 100-seitigen Leitprogramms ins HTML-Format hängt von der typographischen Komplexität des Dokumentes ab und bewegt sich zwischen 10 und 30 Stunden.

In vielen Fällen kann es auch angebracht sein, Unterrichtsmaterialien nur teilweise für die Sichtung aufzubereiten. Ein wesentliche Rolle spielt auch, ob bei der Entstehung der Dokumente bereits dem Preview-Aspekt, d.h. der Konvertierung nach HTML, Rechnung getragen wurde oder nicht.

Konkretes Vorgehen und Schwierigkeiten bei der Übertragung von Lehr-Lern-Systemen auf EducETH

Neu entstehende Materialien können unter Berücksichtigung der genannten Aspekte recht effizient hergestellt werden. Für bereits existierende Materialien hat sich das folgende Vorgehen bewährt: Ein bestehendes Word-Dokument wird zuerst (bei Bedarf) in überschaubare Einheiten aufgeteilt. Die Teildokumente werden im Format RTF abgespeichert. Für die Konvertierung von RTF nach HTML existieren sehr gute automatische Konvertierungsprogramme. Die resultierende HTML-Datei wird nun in einem HTML-Editor (z.B. Adobe PageMill) nachbearbeitet. Die Bearbeitung von Bildern und das Einfügen von Hypertextlinks lässt sich so gut ausführen. Trotzdem ist in vielen Fällen anschließend noch eine Nachbearbeitung auf der Stufe des HTML-Sourcecodes nötig.

Im Falle der ETH werden die Lehr-Lern-Systeme von Studenten und Studentinnen erstellt. Erfahrene Lehrpersonen erproben die Materialien im Unterricht und nehmen anschließend notwendige Korrekturen und Ergänzungen vor. Im Unterschied zu den Studierenden haben diese Lehrpersonen meistens keine oder nur wenig Erfahrungen im Zusammenhang mit Internet und World Wide Web. Dieses Informationsdefizit ist momentan die größte Schwierigkeit. Lehrpersonen sind sich gewöhnt, dass ein Dokument in genau einer Version (z.B. Papierform) vorliegt. Dokumente auf EducETH besitzen aber unterschiedliche Formate für das Preview und den Download. Die Layout-Anforderungen an die Preview-Version sind geringer als die typographischen Anforderungen an das Originalformat des Dokumentes. Diesem Umstand muss bei einer effizienten Aufbereitung der Materialien für EducETH Rechnung getragen werden.

3.5 Bisherige Erfahrungen mit EducETH

EducETH wurde im Dezember 1995 im Rahmen einer Lehrerfortbildung erstmals einer breiteren Öffentlichkeit vorgestellt. Das Konzept der elektronischen Verteilung und Verwaltung von Lehr-Lern-Systemen stieß zunächst auf große Skepsis. Nur wenige Lehrpersonen hatten 1995 bereits Zugang zum Internet. Die meisten Lehrpersonen konnten sich über das Konzept und den Einsatz von EducETH keine Vorstellung machen. Die ETH unternahm deshalb parallel zur Entwicklung von EducETH große Anstrengungen, für Schulen den Zugang zum Netz zu erleichtern. Ein Handbuch für Schweizer Schulen, die eine Verbindung zum Internet aufbauen wollen, stellte sich rasch als Bestseller heraus (Zehnder, Perrochon, Hartmann et al., 1995). Die Skepsis hat inzwischen großem Interesse Platz gemacht. Viele Schulen, einzelne Lehrpersonen und auch Institutionen aus dem Bildungsbereich sind daran interessiert, Unterrichtsmaterialien auf EducETH zugänglich zu machen.

Die größte Resonanz fand EducETH bisher im Fachbereich Englisch. Der Fremdsprachenunterricht in Englisch profitiert sehr stark von den sich mit Internet neu ergebenden Möglichkeiten. Die English-Pages von EducETH finden inzwischen weltweit Beachtung. Hier einige Ausschnitte von Kommentaren:

"At long last I've been able to have a look at the new home page.

Congratulations - a superb piece of work!"

"I have just read your article in the latest ETAS newsletter and am interested in

the Swiss Schools Network that you are talking of setting up.

......

With the launch of our first ever secondary course, Cambridge English for

Schools we will be setting up a special page aimed to offer extra support and

possible links with other schools around that world.

We would be very happy to arrange a link from your server to ours and keep you

in touch with developments as they appear. I hope that you will be interested in

co-operating with CUP."

"Ich interessiere mich für Ihr Projekt "School goes Internet", würden Sie mich bitte auf Ihre Mailing-list setzen. Ich bin Englischlehrerin am privaten Gymnasium .... und brauche dringend Argumente, um Schulleitung und KollegInnen von einer e-mail-Adresse

zu überzeugen."

"I am the English Department at this 1 1/2-year-old engineering school in Oensingen (Ingenieurschule HTL Oensingen). I've got my first year students surfing the net, and my second year students conducting correspondence via e-mail. It has been quite successful so far, and I hope to hone and perfect my script and goals in the coming years so that I have courses (or course modules) which are readily teachable and perhaps marketable. My students are, as you know, higher than gymnasium students as far as their general studies go, but so far are below gym. students as far as their English goes. It is highly probable that upcoming students who complete the Berufsmatura will have a higher level of English when they enter the engineering school. Anyway, I saw your article in the ETAS Newsletter and thought I'd drop you a few lines to say that there is someone out there who is doing this whole thing rather seriously."

"I just wanted to let you know that I was very happy when I read the Spring Issue of the SATE Newsletter. I have been teaching for a few years only, but have often tried to use the computer as an educational tool in my teaching, but without much success. This might also be due to our poor equipment here at the school. Anyway, I'm glad to read that you are going to organize a WBZ course - something I don't want to miss. In the meantime let me thank you for your work on the Internet page at the ETH in Zurich. This page gave me a lot of valuable information and hints for my search of the net, which we are going to use to cover the elections in November."

"I am an English teacher at a high school. We are currently researching to write an annotated

bibliography and then a paper on Lord of the Flies. Some of yourinformation looks very useful. However, I am at a loss as to how to document this information. Do you have any idea how to enter this material on a bibliography or works cited page? How about internal

documentation? I certainly am encouraging my students to give proper credit but I am at loss as to form. Also, how do you get by with using Barron Notes without paying them or without even giving credit to the author and/or publisher of this particular book? Isn't it

possible for them to bring some sort of legal action against you to get some money?

By the way, after surfing on Netscape for several hours, I have come to the conclusion that your page is the best one out there on Golding. Nice work. My students and I thank you."

Diese Auszüge zeigen auch gleich einige Probleme und Schwierigkeiten im Schulalltag auf.

Auch die Fachbereiche Mathematik, Informatik, Physik und Chemie sind auf EducETH gut vertreten. Ziel ist es, für jeden Fachbereich einen verantwortlichen Redaktor (Webmaster) zu finden. Eine erfahrene Lehrperson soll die Koordination und Qualitätssicherung für ihr Unterrichtsfach übernehmen.

3.6 Zukunft von EducETH

Ein Großteil der Schulen wird bis zum Jahr 2000 Zugang zum Internet haben. Die Übertragungskapazitäten auf dem Internet werden stark wachsen. Viele Einschränkungen der Seitenbeschreibungsssprache HTML werden innert Jahresfrist behoben sein. Gute, einfach zu bedienende HTML-Editoren werden die effiziente und kostengünstige Herstellung von HTML-Dokumenten unterstützen. Die Multimediamöglichkeiten werden durch die Einbindung interaktiver Animationen und Programme wie Java-Applets stark erweitert. Alle diese Faktoren lassen vermuten, dass elektronisches Publizieren auf WWW auch im Ausbildungsbereich einen großen Aufschwung erleben wird.

Die Dauer der Dokumentenverfügbarkeit (document durability) wird längerfristig ein Problem bleiben. Auf Papier gedruckte Dokumente haben eine Lebensdauer von rund 100 Jahren oder mehr. Elektronische Dokumente hingegen liegen in einem speziellen Datenformat vor, beispielsweise Word, Postscript oder HTML. Die bisherigen Erfahrungen im Computerbereich zeigen, dass früher oder später solche Dokumente nicht mehr gelesen werden können. Allen Prophezeiungen zum Trotz zeichnet sich auch kein einheitliches Datenformat für die Zukunft ab. Die Lebensdauer von Dokumenten auf EducETH wird deshalb beschränkt sein. Eine Erhöhung der Lebensdauer ist mit Nachbearbeitungen und damit großen Kosten verbunden.

Die größte Schwierigkeit beim Aufbau von EducETH oder anderen Servern mit ähnlichen Zielsetzungen ist aber das fehlende Know How und die Angst vor Neuem in den Schulen. Aufgabe von Weiterbildungsveranstaltungen ist es, Lehrpersonen Einblick in Internet und World Wide Web zu geben. Zumindest ein Teil der Lehrpersonen muss in der Lage sein, selbständig oder unter fachkundiger Anleitung Web-Seiten zu gestalten. Internet und World Wide Web fordert die Schulen und Bildungsinstitutionen heraus. Die Einführung der Personal Computer in den Schulen vor rund 10 Jahren war eine vergleichbare Herausforderung. Mit Abwarten oder "Schulkonservativismus" lässt sich das Problem nur vertagen. Gefordert sind Lehrpersonen mit der nötigen Sach- und Methodenkompetenz.

4. Literatur


Ackermann, S.: EducETH, Spezifikation und Implementation Prototyp WWW-Education Server. Zürich 1995 (Diploma Thesis ETHZ).

Ackermann S., Hartmann W., Stumm M.: Unterrichtsmaterial über WWW. Computer & Anwendungen, 1996 (LOG IN).

Bromme R.: Der Lehrer als Experte. Bern 1992 (Huber).

Fischer Hans G.: EducETH - a server for Swiss Schools on the Internet. ETAS Newsletter, 1996.

Frey K.: Die curriculare Struktur in einer Fallstudien-Serie. Reflexion über ein flächen-deckendes Fallstudien-Curriculum. In: Achtenhagen F., John E. G. (Hrsg.): Mehr-dimensionale Lehr-Lern-Arrangements. Wiesbaden 1992, 327-340 (Gabler).

Frey K.: Die Projektmethode. Weinheim 1996, 7. Auflage (Beltz).

Keller F. S.: "Good-bye, Teacher ...". In: Journal of applied behavior analysis. 1 (1968) 79-89.

Krapf B.: Unterrichtsstrukturen und intellektuelle Anforderungen im Gymnasium. Bern 1985 (Haupt).

Hage K. et al.: Das Methoden-Repertoire von Lehrern. Opladen 1985, 158 (Leske).

Jüdes U., Frey K. (Hrsg.): Biologie in Projekten. Köln 1992 (Aulis).

Kirchgraber U., Hartmann W., Frey K. et al.: Und dann und wann ein Leitprogramm! In: Zentralblatt für Didaktik der Mathematik 1997 (im Druck) (ZDM).

Lazarowitz R. et al.: The effects of modified jigsaw on achievement, classroom social climate, and self-esteem in high school science classes. In: Slavin R. et. al. (Eds).: Learning to cooperate, cooperating to learn. New York 1985, 233 (Plenum).

Lazarowitz R.: Learning biology cooperatively. In: Cooperative learning. 11 (1991) No. 3, April, 19-21.

Lazarowitz R., Hertz-Lazarowitz R., Baird J.H.: Learning science in a cooperative setting: Academic achievement and affective outcomes. In: Journal of research in science teaching. 31 (1994) 1121-1131.

Mie K., Frey K.: Physik in Projekten. Köln 1989, 2. Aufl. (Aulis).

Münzinger W., Frey K. (Hrsg.): Chemie in Projekten. Köln 1989, 2. Aufl. (Aulis).

Odlyzko A.: Tragic loss or good riddance? The impending demise of traditional scholary journals. Cambridge 1995 (The MIT Press / ASIS monograph).

Perrochon L.: School goes Internet. Zürich 1996 (dPunkt).

Tausch R., Tausch A.-M.: Erziehungspsychologie. Göttingen 1970, 5. Aufl. (Hogrefe).

Treloar, A.: Scholarly Publishing and the Fluid World Wide Web. Sydney, 1995. (Proc. First Asia Pacific World Wide Web Conference)

Treloar, A.: Better than Print? Hypermedia Scholarly Publishing and the World Wide Web. Melbourne 1996 (Proc. VALA '96).

Zehnder C. A., Perrochon L., Hartmann W. et al.: School goes Internet, Handbuch für Schulen. Zürich 1995 (Eigenverlag ETHZ).


1997, W. Hartmann