Kriterien zur Bewertung von (multimedialen) Lernumgebungen
Kriterien zur Bewertung von(multimedialen) Lernumgebungen
Gliederung
die medienpsychologische Perspektive lern- und instruktionspsychologische
Überlegungen motivationspsychologische Überlegungen
Die medienpsychologische Perspektive: Formen und Funktionen von Medien
Pädagogische Medien haben die Aufgabe, lernrelevante Informationen zu transportieren.
Das Medium nimmt eine Mittlerrolle zwischen Bildautor und Bildrezipienten mit verschieden ausgeprägtem Bildverständnis (visual literacy, piktorale Literalität) ein
Vorteil: Bilder geben raschen Überblick; Nachteil: geringe Eindeutigkeit, Konventionen müssen bekannt sein
Verschiedene TaxonomienVerwendete SinnesmodalitätErforderliche kognitive Operationen
Bildarten
Abbilder (z.B. Fotos, Filme) = Darstellung von Realitätsausschnitten
Logische Bilder = kulturelle Erfindungen zur Visualisierung von Abstraktem (z.B. schematische Darstellung, Notationssysteme, Diagrammtypen, Mind-Maps) konventionalisierte Formsprachesollen Sachverhalte strukturieren
Schematische Bilder dienen der Darstellung konkreter Realitätsausschnitte mit konventionalisierten Zeichen (z.B. Landkarten, Blaupausen)
Abbilder können Emotionen und emotional besetzte Erinnerungen wecken
Bild und Ton können auf subtile Weise intensive Gefühle und Interesse wecken
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
1992/1993 1993/1994 1994/1995 1995/1996 1996/1997
Konflikte KonflikteKommunikation KommunikationBindung Bindung
MütterJugendliche
stimmt gar nicht
stimmt etwas
stimmt ziemlich
stimmt völlig
Logische Bilder können Sachverhalte komprimiert auf den Punkt bringen
Erleben sozialerErleben sozialerEinbindungEinbindung
BedürfnisseBedürfnisse
Autonomie-Autonomie-erlebenerleben
Kompetenz-Kompetenz-erlebenerleben
keine Kontrolle....
Struktur....
Aktive A.unterstützung......
Logische Bilder können komplexe Sachverhalte strukturieren
Emotionale Unterstützung.....
Stimulation....
Taxonomien von Medien
SinnesmodalitätAuditive (Vl) Visuelle (Lehrtext) audio-visuelle (Video)
Enkodierung verschiedenartiger CodesVerbale (Lesen, Vortrag hören)Numerische (Zahlen, Formeln)Piktorale (Bilder, Animationen)
Die medienpsychologische Perspektive:
Lernen mit Text, Bild, Ton
Theorie der dualen Kodierung (Paivio, 1986)
zwei getrennte Systeme (verbales & nonberbales) mit referentiellen Verbindungen; doppelte Kodierung soll für bessere Verankerung im Gedächtnis sorgen, konkret Vorstellbares wird besser erinnert als Abstraktes („Bildüberlegenheitseffekt“)
Die medienpsychologische Perspektive:
Lernen mit Text, Bild, TonSchnotz (1996,97,98) postuliert, dass beim Textverstehen zunächst der
semantische Gehalt eines Textes in propositionalen Repräsentationen rekonstruiert und dann in ein mentales Modell des Lerngegenstands überführt wird
Im mentalen Modell verbale und piktorale Informationen zusammengeführt und gegeneinander abgeglichen werden,
so dass aus dem mentalen Modell neue propositionale Repräsentationen abgeleitet werden
Idealtypisches Ablaufschema für den Prozeß des Bildverstehens
(Lewalter, 1997)
Vorphase (erster Bildkontakt) Initialphase (natürliches Bildverstehen)Progressionsphase (tiefergehende Verarbeitung)Stablisierungsphase (Konsolidierung des mentalen
Modells)Speicherphase
Die medienpsychologische Perspektive:
Lernen mit Text, Bild, Ton
Multimediale Lernprogramme können Lerner mit visuellem vs. verbalem Verarbeitungsstil „bedienen“;
aber Existenz überdauernder Lernertypen ist fraglich,
Lerner wählen Verarbeitungsmodalität nach Aufgabe und Situation
Der Prozeß des Bildverstehens: didaktische Hilfen Erwartungshaltung wecken aktive Auseinandersetzung mit dem Bildmaterial anregen
(Zeit, kooperative Szenarios, verbale Hinweise) Ergänzende Fragen zum Material stellen Ggfs. steigende Komplexität zur Anpassung an
Lernervoraussetzungen (erst schematisches, dann logisches, dann reales Abbild vom Gehirn)
Transformation von Symbolsystem zur Realität erleichtern (z.B. sukzessive Interpretation) eindeutige Figur-Hintergrund Unterscheidung, eindeutige Schattierungs- und Farbinformation, vertrauter Blickwinkel und Kontextualisierung
Bedeutungsüberschuss kenntlich machen, zentrale Infos hervorheben (durch Techniken des Bildeingriffs wie z.B. Umrahmungen wichtiger Bestandteile, farblichen Hervorhebungen, Pfeile und Ausschnittsvergrößerungen)
Multimediales Lernen
Gestaltung multimedialer Lernumgebungen: Kontiguitätsprinzip:
Räumliche und zeitliche Kontiguität von Text und BildVermeidung von „split-attention effect“
Modalitätsprinzip:In gesprochener Form mitgelieferte Kommentare
werden langfristig besser behalten als auf dem Bildschirm abzulesende Worte
Kombination von auditiver und visueller Information ist dem Ansprechen nur einer Sinnesmodalität überlegen
Bedingungen der Nützlichkeit von multimedialen Lernumgebungen
der Informationsgehalt von BildernRein dekorative Bilder und Photos haben keinen
Lerneffekt spezielle Abbildungen (z.B. Statistiken) werden
selten ohne Hilfe verstandenTexte dürften nicht allzu leicht verständlich sein
(Unterhaltungseffekt)Reisserische Bilder dürfen nicht von Wesentlichem
ablenken (seductive details, Sesamstrasse)
die Informationsverarbeitungskapazität der Lerner .....
Bedingungen der Nützlichkeit von multimedialen Lernumgebungendie Informationsverarbeitungskapazität der Lerner
Generell Gefahr des „cognitive load“ATI: Lerner mit geringem Vorwissen profitieren
stärker von gleichzeitiger Darbietung von Bild und Ton
hoch ausgeprägtes Vorstellungsvermögen erleichtert das Verstehen von illustrierten Texten
Text- und Bildinformationen werden nicht automatisch abgeglichen, das zuerst dargestellte Medium (z.B. verbale Infos) bestimmt, welche Info als „Leitmedium“ zum Verstehensprozess herangezogen wird
Bedingungen der Nützlichkeit von multimedialen Lernumgebungen I
die Anstrengungsbereitschaft des LernersOhne gezielte Anreize kein indikatorisches
BildverstehenHeranwachsende nutzen Bilder/Filme eher zur
Unterhaltung und Entspannungder Medienkonsum des Lerners
Je größer der Medienkonsum, umso schneller läßt motivierende Funktion nach (Überstimulation)
Generell ist Wechsel zwischen verschiedenen Präsentationsformen angesagt
Bedingungen der Nützlichkeit von multimedialen Lernumgebungen IIdie Interessantheit des Materials
Starke Emotionen haben keine positive Lernwirkung„seductive details“ können die Aufmerksamkeit von
wichtigem ablenkenEinbettung von Text-Bild
Je größer Text-Bild-Schere umso geringer die Lernwirkung
Sequenzeffekt beachten: animierte Bildübersicht bringt mehr, wenn sie vor und nicht nach Text präsentiert wird
Lernen mit Animationen, Simulationen und Hypertexten
Animation: schnell ablaufende Folge von Bildern auf dem Monitor, die dem Beobachter die Vorstellung einer Bewebung vermitteltSupplantationstheorie von Salomon (1979): ein
äußeres Medium kann einen fehlenden inneren Prozeß ersetzen
Animation regt die automatisierte Fähigkeit des visuellen Systems zur Herstellung einer scheinbaren Bewegung an, entlastet das KZG
Fehlvorstellungen von Abläufen werden vermieden
Zum Einsatz von Simulationen
Simulationen: ein Programm, das einen Prozeß oder ein natürliches oder künstliches System mit deren Paramtern nachbildet Vorteil: gefahrloses Experimentieren und Simulieren
von Vorgängen in einer artifiziellen Lernumgebung, fördert intrinsische Motivation
Nachteil: Lernernden mangelt es häufig an einer systematischen, kognitiv und metakognitiv bewußten Vorgehensweise
Lernen mit Hypertexten
Hypertexte: die lineare Organisation von Dokumenten wird aufgebrochen und in eine netzwerkartige Struktur überführt; bei Einbeziehung von Videos, Animationen etc. spricht man von HypermediaVorteil: Lerner kann sich Inhalte lerngesteuert erarbeitenProblem: häufig mangelt es an einer Vorstellung über die
Organisationsstruktur der Informationsbasis („lost in hyperspace“)
Auch kann durch Überlastung der Gedächtniskapazität und/oder der Aufmerksamkeitsspanne die Interaktivität des Lehr-/Lernsystems nicht ausgeschöpft werden
Insgesamt wird der pädagogische Nutzen von Hypertexten als begrenzt angesehen; aber evtl. Aufbau flexibler Wissensstrukturen
Cognitive Flexibility Theory(Spiro et al., 1990)
Stammt aus der Expertiseforschung Ziel ist geistige Flexibilität im Umgang mit komplexen Problemen Vorteile von Hypertexten sollen genutzt werden, die
fortgeschrittenen Lernerns als Ergänzung zum herkömmlichen Unterricht gegeben werden
Bsp: Citizen Kane: Zunächst wird ein Film gezeigt (Aufstieg und Fall eines amerik.
Staatsbürgers) Kurze Filmszenen (Minicases, kleine Fallbeispiele) werden definiert, deren
Inhalt interpretiert werden soll Im Programm werden 10 verschiedenen Erklärungsansätze angeboten,
anhand derer die Minicases interpretiert werden können Jedem Minicase wird ein Vektor zugeordnet, auf dem die Wichtigkeit der 10
Themen für das einzelne Minicase angegeben ist.
WBT/CBT-ModulenTypen und Kennzeichen (nach Schreiber, 1998)
Computer Aided Instruction (CAI)
• Frage-Antwort-Prinzip
• zyklische Rahmen- konzeption (Aufgabe → Denkprozess → Antwortanalyse → Aufgabe)
Hypermedia / Hypertext
•Knoten- und Kantenstruktur
Multiple...
•Repräsentationen
•Lernwege
•Wissensdiagnosen
•Aufgabenstellungen
etc.
Intelligent Tutoring Systems (ITS)
•„Artificial Intelligence“
Expertenmodul
Tutormodul
Lernermodell
Komm.-schnittstelle
Lerner
Diagnose
Gliederung
die medienpsychologische Perspektive lern- und instruktionspsychologische
Überlegungen motivationspsychologische Überlegungen
Lernpsychologische Überlegungen: semantische Netze
Beine
Hund
fressen
Säuge-tiere
????? fliegen
Federn
Kuh Vogel
Tier
bewegt sich
Amsel Strauß
Fisch
1. EBENE
2. EBENE
3. EBENE
Konsequenzen für den Unterricht / Präsentationen
a) Phase der Reizdarbietung / Hinwendung:
Orientierungsreaktion hervorrufen durch...
- Einsatz (variiernder) physikalischer oder emotionaler Stimuli
- Stimulusdiskrepanz (Neues, Unerwartetes, Diskrepantes)
- verbale Aufforderungsreize
- persönliche Relevanz (Cocktail-Party)
Konsequenzen für den Unterricht / Präsentationen
b) Phase der Informationsverarbeitung
Organisationsprozesse erleichtern durch....
- Advanced organizer
- Mapping-Techniken
- Gegenstands- bzw. aspektweise Darstellung
- Clustering
Konsequenzen für den Unterricht / Präsentationen
b) Phase der Informationsverarbeitung Elaborationsprozesse erleichtern durch.... - Beispiele geben
- Verknüpfungen (z.B. zu anderen Fächern) aufzeigen - Mit Analogien,Metaphern arbeiten - Durch Fragen elaborative Enkodierung anregen
- Bedeutungsgehalt des Lehrstoffs verdeutlichen
- kooperatives Lernen / recipocal teaching
c) Phase des Informationsabrufs
Prinzip der Enkodierspezifität beachten
Abrufhilfen beachten
Abrufprozesse erleichtern
Situiertes Lernen: narrativer Anker, authentische Probleme, multiple Perspektiven
Cognitive apprenticeship: Modeling, scaffolding, contingent shift
Förderung des Transfers
Allgemeine Prinzipien der Vermittlung deklarativen und prozeduralen Wissens
aktives Lernen Verbalisierung (Wissenskompilation, Vermeidung von Kompentmatilsierung) Überlernen bis zum mastery level tuning: Differenzierung und Generalisierung durch multiple Perspektiven Lernkurve beachten; verteiltes vs. massiertes Lernen adaptives Vorgehen......
Verteilung des Software-Angebots nach Programmtypen (Leufen, 1996)
56,5
016,6
5,30,8
34,1
1,9 0,61,30,7
Tutorials Übungsprogramme ISTSimulationsprogramme DatenbankenExplorative Arbeitsumgebung WerkzeugeProgrammiersysteme Hypermedia-ArbeitsumgebungenLernprogramme Autorensysteme
Instruktionsdesign (ID) ID bezeichnet den Prozeß der Planung, Entwicklung und
Gestaltung von Instruktionssituationen und -verläufen Instruktionstheorien sind eigenständige (von Lerntheorien
m.o.w. losgelöste) „technologische Theorien“ mit deskriptiven und präskriptiven Komponenten.
Es können 8 Arbeitsschritte des ID unterschieden werden: Bedarfsanalyse, Globalziele festlegen, Instruktionsanalyse, Spezifikation der Lehrziele, Verfahren zur Kontrolle des Lernerfolgs, Instruktionsstrategie und Medienwahl, Materialproduktion, Evaluation
Erklärungen für träges Wissen
Träges Wissen
Metaprozess-Erklärungen
Strukturdefizit-Erklärungen
Situiertheits-erklärung
1. Metakognitive Defizite2. Motivationale Defizite3. Kosten-Nutzen-Abwägungen4. Volitionale Defizite5. Dysfunktionale epistemiol. Überzeugung
1. Defizite im konzeptuellen Wissen2. Mangelnde Wissenskompilierung3. Implizites und explizites Wissen als
getrennte Systeme4. Kompartmentalisierung
Situated Cognition Prinzipien der Gestaltung einer “situierten
Instruktion” (nach Mandl/Gruber/Renkl 1993)
• Authentizität und Situiertheit• Komplexe (wie natürliche) Ausgangsprobleme• Multiple Kontexte (z.B. Aufgabenbsp.) und Perspektiven (z.B. in der Gruppenarbeit)• Artikulation und Reflexion (Lernen im sozialen Austausch)
Ansätze zur Siutated Cognition • Anchored Instruction• Cognitive Apprenticeship• Cognitive Flexibility
Anchored InstructionThe Cognition and Technology Group (CTGV)
http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html
LearningTechnologyCenter (LCT)derVanderbilt University(Nashville, TN)
Anwendungsbeispiele / Studien / Zukunftsprojekte •Textaufgaben mit Indiana Jones •Indiana Jones in den Naturwissenschaften •Geschichte / Geographie mit "The Young Sherlock Holmes" •Multidisziplinäres Projekt: "Der dritte Mann" •"Invitations to Thinking"
Designprinzipien •Präsentation mit Hilfe von Video-Discs •Narrative Präsentation •Selbständige Problemgenerierung •Embedded Data Design vs. Anregung zu Recherchen
Anchored InstructionThe Cognition and Technology Group (CTGV)
http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html
Anchored Instruction
Gestaltungsprinzipien (design principles) der Jasper-Serie zur Lösung mathematischer Probleme
1. Speziell entwickelte Serie mit 12 Abenteuern für Schüler ab Klassenstufe 52. Videogestützte Situationspräsentation (unabh. von Lesefähigkeiten)3. Narrative Struktur, Erzählung mit realistischen Problemen (statt einer abstrakten
Unterweisung -> Verknüpfung des Wissens mit Anwendungsbedingung)4. Dynamisches Problem (-> Förderung des Umgangs mit Dynamik) 5. Generatives Problemlösen: Zur Aktivität anregende Darstellung (d. h. die
Lernenden definieren das zu lösende Problem) 6. Eingebettetes Daten-Design: „Detektivgeschichten“ enden in komplexem
Problem und bieten alle zur Lösung benötigten Informationen 7. Sinnvolle Komplexität (d. h. jedes Abenteuer schließt mindestens 14 Schritte ein) 8. Paare aufeinanderbezogener Geschichten zur Transferförderung 9. Verknüpfungen über verschiedene Fächer und das gesamte Curriculum, aber
Fokus auf mathematische Probleme
Cognitive Apprenticeship
•Modelling – Demonstration des richtigen Vorgehens, aber auch der Fehleranalyse •Articulation -Lernender oder Instruktor verbalisiert Denkprozesse Coaching -Verbesserungen, Korrekturen, und Vorschläge seitens des Instruktors •Scaffolding -Wirkt wie ein unterstützendes „Gerüst"; Struktur und Anleitung geben und Hilfe bei untergeordneten Zielen bis das komplexere Lernziel erreicht wird. •Fading: Instruktion tritt in den Hintergrund sobald daß der Lernende die Aufgabe selbst durchführen kann. •Reflection -Wiederholung u. Nachdenken über das Problemlösen •Exploration -Einsetzen der Problemlösestrategien in praktischen Aufgaben
Learning Cycle(Open University; Mayes et al., 1994)
Restrukturierung
Reflexion
Diskussion
Dialog
Klassifizierung
Sel. Kombination
Selektion
Konstruktion
Orientierung
Exploration
Experimentieren
Konzeptualisierung
Theoriegeleitete Evaluation!
Gliederung
die medienpsychologische Perspektive lern- und instruktionspsychologische
Überlegungen motivationspsychologische Überlegungen
Roger C. Schank, director of the Institute for the Learning Sciences (ILS) at Northwestern University
Goal-based Scenarios
Die Leitidee: "An interest is a terrible thing to waste"
Die Komponenten von Goal-Based Scenarios
Beispiel: Sickle Cell Counselor (SCC) Der Lernende übernimmt die Rolle des Beraters für Sichelzellenanämie. Die Mission hat das Handlungsziel, Ehepaare über ihre Gefahr zu beraten, die Sichelzellenanämie an ihre Kinder zu vererben. Aus drei Ehepaaren sucht sich der Lernende eins zur Beratung heraus.
Prinzipien der Kursgestaltung mit GBS1. Thematischer Zusammenhang/Verständlichkeit (Bezug der Aufgaben zur Zielsetzung)2. Realitätsnähe; realistische Komplexität / Variabilität der Aufgabenstellung(en) 3. Kontrolle, Eigenverantwortung der Lernenden 4. Anforderungskonsistenz (am Lernfortschritt orientierte Steigerung des Schwierigkeitsgrades) 5. Unmittelbare Feedbackgabe (Ermöglicht gezielte Fehlersuche bzw. Ursachenforschung und steigert so das Gefühl der Kontrolle sowie in der Folge die Motivation) 6. Pädagogische Zielführung (Sicherstellen, daß die Lernenden die
(Haupt-)Ziele nicht aus den Augen verlieren!) 7. Hinweise, Lernhilfen (Texte bzw. Videosequenzen, die Schwierigkeiten überwinden helfen)
Keller`s ARCS-ModellKomponenten des Modells Attention (Neugier wecken, Aufmerksamkeit abschirmen) Relevance (Ziel- und Prozeßaspekt) Confidence (Kompetenz- und Kontrollmeinung,
Erfolgserwartung) Satisfaction (Rückmeldung, intrinsische Belohnung und
reflektierte Bewertung)
Überlegungen bei der Anwendung des Modells Zeitperspektive bei Motivierungsmassnahmen Adressatenanalyse (Motivationsprofil)
Gliederung
die medienpsychologische Perspektive lern- und instruktionspsychologische Überlegungen motivationspsychologische Überlegungen
Zusammenfassung: Kriterien zur Beurteilung von CBTs, Lernsoftware, CUU....
Kriteienkataloge für die Bewertung von Lernsoftware
Ein von Lauterbach (1989) entwickelter Katalog Ein am IPN entwickeltes Bewertungsinstrument
(EPASoft; vgl. Gräber 1992)„große Prüfliste für Lernsoftware“ (GPL) von Thomé
(1989)Katalog der Datenbank SODIS (LSW, 1994)
Kriterienkatalog für die Datenbank SODIS
Programmtechnische Beschreibung Bestandteile der Software-Einheit (z.B. sind Anleitungen verständlich?) Installation (z.B. ist Einbindung in übergeordnete Systeme möglich?) Bediensicherheit (z.B. werden Fehleingaben eingefangen?)
Fachdidaktische Beschreibung und BewertungInhalte und Ziele (z.B. gibt es Bezüge zu Lehrplänen)Adressaten (Voraussetzungen?)Inhaltliche Entscheidungen (z.B. Gliederung)Methodische Entscheidungen (z.B. liegt ein Unterrichtskonzept zugrunde?)
Mediendidaktische BewertungUnterrichtsorganisation (z.B. läßt sich das Medium flexibel in verschiedenen
Unterrichssituationen einsetzen?)Wirkung auf Nutzer (z.B. wecken die Inhalte Interesse?)Geschlechterrollen (z.B. werden geschlechtsspez. Interessen berücksichtigt?)
Weitere Kriterien zur Evaluation einer virtuellen Lernumgebung (nach Behrens, 1999)
1. Aktivierung und Lernerzentriertheit
2. Selbststeuerung und Lernkontrolle
3. Authentizität, Situiertheit, Multiple Perspektiven
4. Strukturierung
5. Aufmerksamkeit und Motivation
6. Verständlichkeit
7. Mediendidaktisches Design
Hausaufgabe: Bewertung einer Lernumgebung!
http://www.uni-koeln.de/phil-fak/paedsem/psych/alice/index.htm
http://www.incops.de/