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12.03.2001

IuK 2001

Förderung aktiven LernensFörderung aktiven Lernensdurch kognitive Lernwerkzeugedurch kognitive Lernwerkzeuge

Anja BeckerHumboldt-Universität zu Berlin

Institut für Psychologie

A. Becker IuK 2001 - 12.03.2001

Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

versus als Toolversus als Tool

Mögliche instruktionale FunktionenMögliche instruktionale Funktionen

Generativität

Eng

agem

ent

Kontrolle

Präsentation Kreation

Aktiv

Passiv Lehrer/System

Lerner

Klassifikation von Lernsystemen (nach Jonassen, 1992, S. 4)

Ausgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Computer als TutorComputer als Tutor

Tool

Tutor

A. Becker IuK 2001 - 12.03.2001

Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Kognitive LernwerkzeugeKognitive Lernwerkzeuge

aktivere Informationsverarbeitungaktivere Informationsverarbeitung

tieferes Verstehensniveautieferes Verstehensniveau

?

Anregung aktiven Lernens durch ToolsAnregung aktiven Lernens durch Tools

Verstehens-überwachung

Orientierungs-aufgaben

externerSpeicher

Ausgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Kognitive Lernwerkzeuge

aktivere Informationsverarbeitung

tieferes Verstehensniveau

? Verstehens-überwachung

Orientierungs-aufgaben

externerSpeicher

1. Lernwerkzeuge regen Lernaktivitäten an ...

3. Lernwerkzeuge fokussieren die Aufmerksamkeit ...

2. ... und fördern so die mentale Modellbildung

4. ... und haben daher spezifische Lerneffekte

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Versuchsaufbau und StichprobeVersuchsaufbau und StichprobeAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

LernbedingungenLernbedingungen freier Seitenzugriff, Zeitbe-grenzung für Informations-basis, Möglichkeit des Noti-zenanfertigens

technisches System zur Rohstoffaufbereitung fürdie Alkoholproduktion

LerngegenstandLerngegenstand

LernzielvorgabeLernzielvorgabe Systembedienung

LernmaterialLernmaterial zehnseitige Informationsba-basis (1.100 Wörter) zur Be-schreibung von Aufbau undFunktionsweise des Systems

StichprobeStichprobe 80 Versuchspersonen mitgeringem Vorwissen undhoher Lernerfahrung

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Variation der LernwerkzeugeVariation der LernwerkzeugeAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

BeschriftenBeschriftenTeilzielbildungTeilzielbildungSimulationSimulation

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Diagnose des LernerfolgsDiagnose des LernerfolgsAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Multiple-Choice-Test:Multiple-Choice-Test:Propositionale Propositionale RepräsentationRepräsentation

Verbindung der Komponenten

Funktionen der Komponenten

Rechenoperationen

Bedienoperationen

Bedienelemente

Merkmale der Komponenten

Mik

ropro

posi

tionen

Makr

opro

posi

tionen

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Diagnose des LernerfolgsDiagnose des Lernerfolgs

Aufgabenlösen: Mentales ModellAufgabenlösen: Mentales Modell

Ausgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Systembedienung

Topologie

Bedienelemente

Bedienoperationen

Rechenoperationen

Zu-

ord

nen

X

X

Be-

die

nen

X

X

X

Pro

du-

ziere

n

X

X

X

X

X

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

LernzeiterweiterungLernzeiterweiterungAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Lernzeit über Textseiten hinaus [Minuten]

12,86

23,05

19,85

22,82

0,00 4,00 8,00 12,00 16,00 20,00 24,00

Text

Beschriften

Teilzielbildung

Simulation

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Unterschiede im VerstehensniveauUnterschiede im VerstehensniveauAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

0,77

0,66

0,650,67

0,56

0,67

0,60

0,59

0,620,36

0,45

0,61

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

TextBeschriftenTeilzielbildungSimulation

TextBeschriftenTeilzielbildungSimulation

TextBeschriftenTeilzielbildungSimulation

Anteil richtiger Antworten bzw. Lösungen

Mik

ropro

-posi

tionen

Makr

opro

-posi

tionen

Menta

les

Modell

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Lernaktivitäten: Toolzeiten Lernaktivitäten: Toolzeiten Ausgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

19,61

21,69

9,34

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00

Beschriften

Teilziel-bildung

Simulation

Zeit beim Lernwerkzeug [Minuten]

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Lernaktivitäten: LernzielberechnungenLernaktivitäten: LernzielberechnungenAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

1,91

5,00

4,92

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

Beschriften

Teilziel-bildung

Simulation

Anzahl der Lernzielberechnungen

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Lernaktivitäten: Notizen zur TopologieLernaktivitäten: Notizen zur TopologieAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

7,50

11,33

4,55

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

Beschriften

Teilziel-bildung

Simulation

Anzahl der Notizen zur Topologie

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Unterschiede im Mentalen ModellUnterschiede im Mentalen ModellAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

0,73

0,83

0,830,68

0,62

0,70

0,42

0,27

0,800,36

0,34

0,42

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

TextBeschriftenTeilzielbildungSimulation

TextBeschriftenTeilzielbildungSimulation

TextBeschriftenTeilzielbildung

Simulation

Anteil richtiger Lösungen

Zu-

ord

nen

Be-

die

nen

Pro

du-

ziere

n

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

running

envisioning

Spezifik von LernwerkzeugenSpezifik von Lernwerkzeugen

Beschriftungstool

LernzielLernziel

Lern

pro

zess

Lern

pro

zess

TopologieTopologie

KomponentenKomponenten

BedienungBedienung Teilzielbildungstool

Abbruch

Ausgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Zeitpunkt der ersten ToolnutzungZeitpunkt der ersten ToolnutzungAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

11,68

10,66

3,15

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00

Beschriften

Teilziel-bildung

Simulation

Lernzeit [Minuten]

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Förderung aktiven Lernens durch kognitive Lernwerkzeuge

Zusammenfassung & Zusammenfassung & SchlussfolgerungenSchlussfolgerungenAusgangssituation

Methodik

Ergebnisse

Annahmen

Fazit

Unterstützung durch kognitive Werkzeuge:

Anregung zusätzlicher Lernaktivitäten

Induzierung tieferer Informationsverarbeitung

Fokussierung der Aufmerksamkeit

Probleme:

vorzeitiger Abbruch des Lernprozesses bei Werkzeugen mit frühem Aufmerksamkeitsfokus

Nutzungsanteil mäßig