1. e-teaching.org | Mai 2014 Forschungsbasierte Gestaltung von E-Books - multimedial und interaktiv Prof. Dr. Katharina Scheiter Leibniz-Institut fr Wissensmedien

2. e-teaching.org | Mai 2014 Was ist ein (gutes) E-Book? Mehr als ein verlinktes pdf! Mehr als eine (schlechte) Kopie analoger Angebote Umfassende Bildungsressource mit multimedialen und interaktiven Elementen, Feedback, Adaptivitt, ... Intuitive Bedienbarkeit & klare Navigationsstrukturen Gezielte Nutzung der Potenziale digitaler Medien ohne Technikverliebtheit x 3. e-teaching.org | Mai 2014 Wie kommt man zu einem guten E-Book? Lernkontext Forschung (Theorien & Befunde) Erkenntnistransfer Problemstellung empirische Evaluation Lehr-Lernforschung (Fach-) Didaktik Mediendesign Informatik 4. e-teaching.org | Mai 2014 Eine lehr-lernpsychologische Perspektive Information (externe Reprsentation) x Wissen (interne Reprsentation) Qualitt Vorwissen, Gedchtnis, .. 5. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung externer Reprsentationen Ziel: Optimierte Nutzung begrenzter kognitiver Informations- verarbeitungsressourcen Zentrale Forschungsfragen: Was ist lernhinderlich / lernfrderlich in einer konkreten Lernsituation und warum? Vermeiden lernhinderlicher kognitiver Belastung Nutzung kognitiver Ressourcen fr lernfrderliche Prozesse 6. e-teaching.org | Mai 2014 Multimedia Kombination verbaler und bildhafter Reprsentations- formate unabhngig von genutzten Medientechnologien Comenius (1658). Orbis sensualium pictus. 7. e-teaching.org | Mai 2014 Visualisierung aus lehr-lernpsychologischer Sicht erweiterter Zugang zur Realitt direkter und sparsamer Zugriff auf visuell- rumliche Information (Larkin & Simon, 1987; Zhang, 1997) kognitive Entlastung (Scaife & Rogers, 1996) wahrnehmungsbasierte Schlussfolgerungen (Goldstone & Son, 2005; Schwartz, 1995) Anregung zur Elaboration (Ainsworth & Loizou, 2003) Scheiter, Wiebe & Holsanova (2008) 8. e-teaching.org | Mai 2014 Das Projekt eChemBook Unterricht Lehr-/Lernforschung Fachdidaktik Katharina Scheiter Juliane Richter Sascha Schanze Nina Ulrich Erkenntnistransfer Problemstellung empirische Evaluation 9. e-teaching.org | Mai 2014 1. Kapitel 2. Teilchenmodell 3. Kapitel 4. Kapitel 5. Kapitel 1 Einfhrung 2 Teilchenmodell 3 Diffusion 4 Druck 5 Aggregatzustand 6 Lsen 7 Dichte 8 Modelle Basistext Experiment Interaktive bungen Zusammen- fassung Struktur des eChemBook Kapitel Lerneinheiten Elemente 10. e-teaching.org | Mai 2014 Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen frdern Die SuS abholen Motivieren Motivationstext Interaktive Lernaufgaben SuS aktivieren Selbststudium frdern berblick und Orientierung bieten Zusammenfassung Lernlandkarte Informieren Erklren Veranschaulichen Basistext Experiment Ziele Elemente Didaktische Funktionen und ihre Umsetzung 11. e-teaching.org | Mai 2014 Merkmale eines guten (digitalen) E-Books Erkenntnisbasierte Gestaltung der Elemente klassischer Schulbcher (Text, Bild, Text-Kombinationen) Gezielte Nutzung des didaktischen Potenzials digitaler Medien zur Untersttzung aktiven Lernens Interaktive Aufgaben mit Feedbackfunktion Dynamisch-interaktive Darstellungsformate (Animation, Video, Simulation) Personalisierung des Lehrangebots (Binnendifferenzierung) Untersttzung fr Orientierung & Navigation 12. e-teaching.org | Mai 2014 Textgestaltung 13. e-teaching.org | Mai 2014 Prinzipien der Textgestaltung Motivation Personalisierungsprinzip (Clark & Mayer, 2011) Kontextualisierung/Alltagsbezug Aktivierung von Vorwissen (Gagne, 1985; Resnick, 1987) Verstndlichkeit (Hartley, 2004; Christmann & Groeben, 1996; Langer, Schulz von Thun & Tausch, 1990; McNamara et al., 1996) Einfachheit (kurze Formulierungen, gelufige Wrter, anschauliche Formulierungen, Vermeiden von Passivkonstruktionen) Gliederung / Ordnung (Lemarie, Lorch, Eyerolle & Virbel, 2008) Kohrenz (McNamara et al., 1996) Schlervorstellungen adressieren (Beerenwinkel, 2006; Mason, 2001; Tippett, 2010) 14. e-teaching.org | Mai 2014 Textgestaltung: Motivation / Aktivierung von Vorwissen 15. e-teaching.org | Mai 2014 Textgestaltung: Verstndlichkeit 16. e-teaching.org | Mai 2014 Textgestaltung: Schlervorstellungen thematisieren 17. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Visualisierungen 18. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Visualisierungen Kohrenzprinzip / Verzicht auf dekorative Bilder (Mayer, 2001; Rey, 2012) gezielte Nutzung fr Vermittlung visuell-rumlicher Zusammenhnge (Larkin & Simon, 1987) Reduktionismus Realismus Dynamik und Interaktivitt 19. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Visualisierungen - Realismus Vorteile realistischer Visualisierungen erleichtern das Wiedererkennen von Objekten (Goldstone & Son, 2005) frdern die Lernmotivation Vorteile schematisierter Visualisierungen weniger ablenkend und berfordernd betonen relevante Informationen (Kontrastierung) erleichtern abstrakte Interpretationen von Objekten und Prozessen (DeLoache, 1995) und abstrakte Denkprozesse (Schwartz, 1995) 20. e-teaching.org | Mai 2014 Videos von Experimenten 21. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Visualisierungen Dynamik Vorteile statischer Visualisierungen einfacher zu verarbeiten Hervorhebung zentraler Schritte dauerhafte Sichtbarkeit relevanter Informationen Vorteile dynamischer Visualisierungen keine Notwendigkeit zu mentaler Animation Kontinuitt und Richtung von Vernderungen sichtbar direkte Abbildung von prozesshaftem Geschehen (Betrancourt & Tversky, 2002; Hegarty, 2004; Hoeffler & Leutner, 2010; Imhof et al., 2012; Lowe, 1999) 22. e-teaching.org | Mai 2014 Relevanz der Dynamik fr das Lernziel entscheidend x 23. e-teaching.org | Mai 2014 Erklrung einblenden Luftteilchen Simlulationen zum angeleiteten Entdecken dynamischer Zusammenhnge (De Jong & van Joolingen, 1993) 24. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Visualisierungen weniger ist oft mehr Erhhung der Komplexitt (Realismus, Dynamik) muss auf Lernziele abgestimmt sein in vielen Fllen nicht notwendig! Bewusstsein fr kognitive Anforderungen / notwendige Verarbeitungsprozesse wichtig Gefahr der berforderung des Lerners auch mit gut gemeinten Untersttzungsmanahmen 25. e-teaching.org | Mai 2014 Gestaltung von Text-Bild Kombinationen 26. e-teaching.org | Mai 2014 Integration von Text und Bild untersttzen: Layout 27. e-teaching.org | Mai 2014 Integration von Text und Bild untersttzen: Hervorhebungen 28. e-teaching.org | Mai 2014 Untersttzung aktiven Lernens 29. e-teaching.org | Mai 2014 Interaktive Lernaufgaben mit Feedbackfunktion: Zeichnen Tiefergehendes Verstndnis durch Zeichnen (Ainsworth, Prain & Tytler, 2011) 30. e-teaching.org | Mai 2014 Interaktive Lernaufgaben mit Feedbackfunktion: Zuordnen Aktives Integrieren (Bodemer et al., 2004) 31. e-teaching.org | Mai 2014 Dynamisch-interaktive Visualisierungsformate Animation Video Simulation Luftteilche n 32. e-teaching.org | Mai 2014 Freiheitsgrade fr die Unterrichtsgestaltung 33. e-teaching.org | Mai 2014 Personalisierung des Lehrangebots: Adaptivitt (-) und Adaptierbarkeit Gestufte Lernhilfen (Franke-Braun, Schmidt-Weigand, Studel & Wodzinski, 2008) 34. e-teaching.org | Mai 2014 Kontrolle des eigenen Verstndnisses 35. e-teaching.org | Mai 2014 Orientierung und Navigation 36. e-teaching.org | Mai 2014 Orientierung und Navigation Graphische Navigationshilfen (McDonalds & Stevenson, 1999) Navigationselemente mit hohem Wiedererkennungswert 37. e-teaching.org | Mai 2014 Zusammenfassung: Gestaltung des eChemBook Vermeiden lernhinderlicher kognitiver Belastung Graphische Navigationshilfen Verstndliche Texte Relevante Visualisierungen Text-Bild-Integration Adaptierbarkeit / Gestufte Hilfen Feedback Nutzung kognitiver Ressourcen fr lernfrderliche Prozesse Kontextualisierung/Alltagsb ezug Konstruktive Lernaufgaben (Zeichnen) Aktives Integrieren Angeleitetes entdeckendes Lernen Selbsttestaufgaben 38. e-teaching.org | Mai 2014 Diskussion allgemeingltige Designprinzipien vs. differenzierter / widersprchlicher Forschungsstand laborexperimentelle Erkenntnisse Praxis offene Fragen ? empirische Forschung notwendig! 39. e-teaching.org | Mai 2014 Forschungsprozess 40. e-teaching.org | Mai 2014 Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit! k.scheiter@iwm-kmrc.de 41. e-teaching.org | Mai 2014 BACKUP 42. e-teaching.org | Mai 2014 0 20 40 60 80 100 Functions Terminology Dynamics Functions Terminology Dynamics Error identification / completion Sorting task %correct Realistic Schematized Lernen Wissens- test Ergebnisse 43. e-teaching.org | Mai 2014 Wissenserwerb mit Multimedia WORDS PICTURES MULTIMEDIA PRESENTATION SENSORY MEMORY LONGTERM MEMORY EARS EYES selecting words selecting images WORKING MEMORY SOUND IMAGES VERBAL MODEL PICTORIAL MODEL organizing words organizing pictures integrating PRIOR KNOW- LEDGE The Cognitive Theory of Multimedia Learning (Mayer, 2001) Externe Reprsentation Interne Reprsentation 44. e-teaching.org | Mai 2014 Multimedia-Designprinzipien Multimedia Zeitliche Kontiguitt Rumliche Kontiguitt Modalitt Kohrenz Redundanz .... 45. e-teaching.org | Mai 2014 Kombination von Visualisierung und sprachlicher Darstellung Verbesserung des Textverstehens (Levie & Lentz, 1982; Levin, Anglin, & Carney, 1987) Reprsentation Interpretation Organisation duale Kodierung (Paivio, 1986) Scheiter, Wiebe & Holsanova (2008)