Objective: Previous research on problem-based learning (PBL) describes that videotaped observations develop meaningful insights into cognitive processes in tutorial groups. Analysis regarding the amount of prior knowledge on learning achievement has not been investigated in medical education so far, although both are key factors of PBL success. Thus, we intended to analyse videos of digital problem-based learning (dPBL) sessions, focusing on knowledge acquisition and interaction dynamics among groups with different levels of prior knowledge to reveal any distinctions.
Methods: This study employed a pilot design by dividing 60 dental students into twelve subgroups with less or more prior knowledge, determined by a pre-semester multiple choice test (MCQ). The groups engaged in videotaped dPBL cases, which were examined regarding group interactions and tutor effectiveness. The learning achievement was assessed through a post-semester MCQ, an oral and practical exam.
Results: The video analysis showed that dPBL groups with less prior knowledge achieved significantly higher tutor effectiveness and group interaction utterances, but that the percentage of time in which utterances occurred was similar in both groups. Related to the MCQ results, the students with less prior knowledge learned four times more than those with profound previous abilities, but no significant difference was found in the results of the oral exam and practical exam.
Conclusions: The interaction dynamics in dPBL depend on the group's amount of prior knowledge. Especially groups including participants with less prior knowledge seemed to benefit from dPBL in comparison to groups with more prior knowledge. The dPBL groups acquired knowledge in different ways during the courses but, finally, all students arrived at a similar level of knowledge.
Zielsetzung: Forschungsbefunde zum problemorientierten Lernen (POL) zeigen, dass Untersuchungen von Videoaufzeichnungen tutorieller Lernsitzungen bedeutsame Einblicke in kognitive Prozesse ermöglichen. Der Einfluss von Vorwissen auf Lernerfolg unter Einbezug der Lehr-Lern-Interaktionsdynamik wurde in der medizinischen Ausbildung bisher allerdings noch nicht untersucht, obwohl die Faktoren eine Schlüsselrolle für den Erfolg von POL darstellen. Ziel der Studie ist es daher, digitale problemorientierten Lernsitzungen (dPOL) anhand von Videoaufzeichnungen zu analysieren und dabei Wissenserwerbsprozesse und die Interaktionsdynamik in den Lerngruppen in Abhängigkeit vom Vorwissensstand zu untersuchen.
Methoden: In dieser Studie wurde ein Pilotdesign angewandt, bei dem 60 Zahnmedizinstudierende in zwölf Untergruppen mit geringerem oder höherem Vorwissen eingeteilt wurden. Die Erhebung des Vorwissens erfolgte durch einen Multiple-Choice-Test (MCQ) zu Beginn des Semesters. Die Gruppen bearbeiteten mit tutorieller Unterstützung dPOL-Fälle. Die Gruppeninteraktion und Tutor*innenaktivitäten wurden videographiert. Der Lernerfolg wurde am Ende des Semesters anhand eines MCQ sowie einer mündlichen und praktischen Prüfung erhoben.
Ergebnisse: dPOL-Gruppen mit geringerem Vorwissen weisen eine signifikant höhere Anzahl an Aussagen in Gruppeninteraktionen und eine höhere Tutor*inneneffektivität auf. Der zeitliche Umfang der Äußerungen (Prozentsatz, die Äußerungen an der Gesamtzeit einnehmen) ist jedoch in beiden Gruppen gleich. Studierende mit geringerem Vorwissen zeigen einen höheren Lernzuwachs im MCQ. Signifikante Gruppenunterschiede in den Ergebnissen der mündlichen und praktischen Prüfung zeigen sich allerdings nicht.
Schlussfolgerungen: Unterschiedliches Vorwissen der Lernenden führt zu unterschiedlichen Interaktionsdynamiken im dPOL. Im Hinblick auf Lernoutcomes profitieren insbesondere Lernende mit geringerem Vorwissen von dPOL. Die jeweiligen dPOL-Gruppen erreichten am Ende des Semesters ähnliche Lernergebnisse, die Befunde legen aber nahe, dass sich die Charakteristik des Wissenserwerbprozesses in Abhängigkeit vom Vorwissen unterscheidet.
Keywords: PBL; digital; interaction; learning achievement; prior knowledge; problem-based learning; video-study.
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