Informationsrepräsentation und Multimediales Lernen

Andreas Richter

Im folgenden Text wird versucht, verschiedene umgangssprachlich geläufige Begriffe und Vorstellungen zu präzisieren. Der folgende Beitrag beruft sich dabei auf zwei Texte Bernd Weidenmanns. Im ersten Text wird der Einfluss von Multicodierung und Multimodalität auf den Wissenserwerb sowie auf motivationale Aspekte des Lernens behandelt. Schließlich wird die Behauptung diskutiert, ob die Präsentationsweise des zu Lernenden nicht zweitrangig gegenüber der instruktionalen Methode ist. In diesem Kontext werden in der Bearbeitung des zweiten Textes dann exemplarisch drei Funktionen von Abbildern und ihre Effektivität behandelt.

Einleitung

Der Begriff "Multimedia" wird in der heutigen Zeit sehr häufig verwendet, leider jedoch nur ungenau definiert. Allgemein versteht man unter diesem Begriff die Integration von Text, Graphik, Video, Audio usw. Aus psychologischer und medienwissenschaftlicher Sicht ist dieses Verständnis jedoch inkonsistent und theorielos. Bei genauerer Betrachtung der oben genannten Bezeichnungen wird eine Konfundierung verschiedener Dimensionen deutlich, die im folgenden definiert werden.

Definitionen

Codes bzw. Symbolsysteme: Botschaften lassen sich in verschiedenen Formaten und Symbolsystemen codieren und präsentieren. Zahlen und Buchstaben sind beispielsweise uns gängige Symbolsysteme.

Sinnesmodalität, Sinneskanal: Mediale Angebote werden über Sinnesorgane wahrgenommen und verarbeitet.

Mentale Repräsentation, mentales Format, Verarbeitungssystem: Strittmatter & Seel (1984) betiteln diese Begriffe als interne Medien. Kennzeichnend hierbei ist die Qualität der Wahrnehmung in Speicherung, Wissenserwerb und Sinnentnahme, also die Art und Weise, wie jemand etwas intern verarbeitet. Die externe Präsentation ist demzufolge nicht ausschlaggebend.

Medium: Im technischen Sinne handelt es sich hierbei um ein Vehikel kommunikativer Inhalte.

Der Begriff Medium beinhaltet folglich:

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das technische Medium (z. B. ein Buch) die Codierungsart (Graphiken, Zeichen ect.) und die entsprechende Modalität (visuelles, auditives System usw.)

Mediales Angebot: Botschaften, Codierungen und Strukturierungen werden in Form von Medien kommuniziert.

mono ... multi ...

monomedial multimedial Medium

Buch Videoanlage PC und Bildschirm

PC + CD-Rom PC + Videorecorder

monocodal multicodal Codierung

nur Text nur Bilder nur Zahlen

Text mit Bildern Grafik mit Beschriftung

monomodal multimodal Sinnesmodalität

nur visuell nur auditiv

audiovisuell (Video, CBT-Programme mit Ton)

Aus diesen Definitionen ergeben sich folgende Differenzierungen:

1. Multimedial: Angebote werden in unterschiedlichen Speicher - und Präsentationstechnologien, aber integriert (z.B. auf einem Bildschirm) dargeboten.

2. Multicodal: Angebote weisen unterschiedliche Symbolsysteme bzw. Codierungen auf (Tabellen, Graphiken etc.).

3. Multimodal: Angebote sprechen unterschiedliche Sinnesmodalitäten an (z.B. das visuelle und auditive System).

Der Einfluss von Multicodierung und Multimodalität auf den Wissenserwerb

Einer sehr populären Darstellung (und niemals verifizierte) aus der Medienwelt zufolge verhält sich die Behaltensleistung gegenüber den Sinnesmodalitäten und Lernaktivitäten gemäß der folgenden Abbildung:

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Sinnesmodalität und Codierungsformen werden als eindimensionale Konstrukte behandelt und im Stile einer naiven Summierungstheorie verrechnet. Weiterhin hat die Abbildung gewisse Ähnlichkeit mit dem Erfahrungskegel von Dale, (1946). Dessen Basis bildet die direkte Erfahrung mit dem Lernobjekt (beste Behaltensleistung), die Spitze bezeichnet verbale Symbole (schlechteste Behaltensleistung). Kennzeichnend ist ein einfaches

Realismusprinzip, da mit steigender Realitätsnähe auch die Behaltensleistung steigt.

Mit zwei nachfolgend aufgeführten Theorien ließe sich eine solche popularistische Annahme integrieren:

Die Doppelcodierungstheorie von Paivio (1986):

Diese Theorie postuliert, daß die Präsentation von Bildern zum einen in Form von Vorstellungen, jedoch auch in Form von Bezeichnungen im Gedächtnis kodiert wird. Wörter hingegen werden nicht automatisch in bildhaften Vorstellungen codiert. Diese Theorie erklärt auch den empirisch belegten Bildüberlegenheitseffekt (Nelson, 1979,; Nelson u.a., 1976). Diesem Effekt zufolge werden Listen mit Abbildungen bekannter Objekte besser behalten als Listen mit Namen derselben Objekte.

Die Theorie der Hemisphärenspezialisierung (z.B. Ornstein, 1974):

Der Neocortex des Menschen ist funktionell so organisiert, daß die mentalen Präsentationen einer topographischen Aufteilung folgen. Die Verarbeitung von Sprache wird dabei von anderen Hirnarealen geleistet als die Verarbeitung von Bildern. Für den Bereich Multimediales Lernen wird oft vereinfacht angenommen, daß eine gleichzeitige Reizung verschiedener Hirnareale im Gegensatz zur einfachen Reizung lediglich eines Areals die Lern - und Behaltensleistung erhöht.

Einige empirische Befunde für und gegen die Verwendung von Multimedia:

Ein empirisch gut belegter Befund ist die positive Wirkung von Illustrationen auf das Behalten von Text. Metaanalysen ergaben Effektstärken von ungefähr 0.75. Nach Mayer (1993) liegt die Ursache dafür in referentiellen Verknüpfungen, die im Gedächtnis zwischen verbalen und visuellen Elementen unter der Bedingung raumzeitlicher Kontiguität zu einem mentalen "mapping" führen. Dieser Begriff steht für die mentale Integration undVerknüpfung dieser Elemente. Mit der Annahme eines mapping könnte man ebenfalls erklären, weshalb ein Behaltensvorteil bei multicodal präsentierter Information nach einem längeren Zeitintervall besteht. Auch dieser Befund ist

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empirisch gut gesichert. Voraussetzung für diesen Behaltensvorteil ist natürlich eine gewisse Vertrautheit mit dem Codesystem (Jemand, der gerade erst Lesen gelernt hat, wird wahrscheinlich mehr Aufwand für die Entschlüsselung der Schrift als für den Inhalt verwenden.).

Empirisch nicht deutlich genug belegen läßt sich eine Kategorisierung von Lernern in auditive oder visuelle Typen, die nach Ausrichtung ihrer Verschaltungen im Hirn auditive bzw visuelle Informationen besser und schneller verarbeiten. Hier müßte man zuerst die Frage klären, ob Personen nicht lediglich Präferenzen hinsichtlich bestimmter Modalitäten haben. Weiterhin ist ungeklärt, ob es sich um Vorlieben hinsichtlich des Informationsangebotes oder der mentalen Prozesse handelt. Letzteres wäre nämlich aus kognitionspsychologischer Sicht für das Lernen und Verstehen ausschlaggebend, da die "interne Codierung", nicht die externe die entscheidende Variable darstellt.

Weitere Befunde zeigen auf, daß die Sinne anfällig für Überlastung sind. Diesem Problem kann eine geeignete multimodale Präsentation entgegenwirken, was in einem Experiment von Pyter (1994) gezeigt wurde. Einer Versuchsgruppe wurde ein Text visuell und akustisch dargeboten (multimodal, unicodal), ein anderer Text nur visuell (unimodal, unicodal). Die bimodale Darbietung erwies sich als weniger anstrengend und verständlicher.

In einem weiteren Experiment (Rinck & Glowalla, 1994) wurde beobachtet, daß Bilder länger betrachtet wurden, wenn Zusatzinformationen akustisch dargeboten wurden.

Entscheidend bei der Verwendung multimedialer und multicodaler Medien scheint also u.a. die funktionelle Synchronisation der Information zu sein. Die vorhandene Aufmerksamkeit des Lerners soll optimal genutzt werden ("split - attention - effect").

Die motivationale Bedeutung von Multicodierung und Multimodalität

Im Rahmen dieses Abschnitts soll die Frage diskutiert werden, ob der Abwechslungsreichtum von Multimedia den Lernenden motiviert, sich intensiver mit dem zu Lernenden auseinanderzusetzen. Dies könnte beispielsweise die Präferenz vieler Menschen zufolge haben, sich eher Wissen über Medien wie Computer und Fernsehen als über Sachbücher anzueignen.

Einer Studie über die Auswirkungen medialer Codierungen auf die Motivation, sich Wissen anzueignen (Salomon, 1984), und einem darauf aufbauenden Modell zufolge lassen sich zwei Postulate ableiten:

1. Die investierte mentale Anstrengung eines Lerners bezüglich des Lernmaterials korreliert positiv mit dem Lernerfolg.

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2. Es besteht ein positiver Zusammenhang zwischen der investierten mentalen Anstrengung und der Einstellung des Lerners gegenüber den verwendeten Medien und medialen Präsentationsweisen.

Postulat 2 konnte dahingehend bestätigt werden, daß die Versuchspersonen umso leichter lernten, je weniger anstrengend das Medium wahrgenommen wurde. Es zeigte sich außerdem, daß die Versuchspersonen ihren Erfolg je nach Art des Mediums unterschiedlich attribuierten: Erfolg beim Lernen mit dem Buch schrieben sie eher ihren eigenen Fähigkeiten zu, Erfolge beim Lernen mit Fernsehen eher dem medialen Angebot. Gewisse Medien (Buch) wurden eher als "schwierig", andere (Fernsehen) eher als "leicht" eingestuft.

Kritik am positiven Einfluß des Abwechslungsreichtums von Multimedia findet sich in der Hemmungsthese (Sturm, 1984). Sie besagt, daß mit steigendem Grad an Abwechslung hinsichtlich multicodaler und multimodaler Angebote eine intensivere Verarbeitung behindert wird. Empirische Befunde konnten zeigen, daß einfaches Lernmaterial intensiver verarbeitet und besser erinnert wird, wenn es multicodal und multimodal dargeboten wird, bei komplexem Material kommt es jedoch eher zu überlastungsbedingten Unterbrechungen. Weidenmann merkt an, daß multicodale und multimodale Lernangebote oft als interessant und angenehm erlebt werden, jedoch auch eher "leicht" perzipiert werden, und die gebotene Vielfalt mit ihren schnellen Wechseln den Rezipienten zu einem passiven, automatischen Encodierer werden läßt. Lernprozesse werden dann auch durch die fehlende Möglichkeit zur Interaktivität (z. B. beim Fernsehen) verhindert.

Was ist wichtiger für den Lernprozess: Die Zahl und Art der technischen Medien oder die instruktionale Strategie?

Clark (1983, 1994) vertritt die Position, daß das technische Transportmittel des zu Lernenden, also das Medium, für den Lernprozeß lediglich eine zweitrangige Bedeutung hat, da es sich im Vergleich zu anderen Medien höchstens als ökonomischer oder komfortabler erweist. Den entscheidenden Einfluß hat hingegen die Strukturierung des Inhalts im jeweiligen medialen Angebot. Diese Ansicht Clarks findet sich in einigen konstruktivistischen Lernprinzipien wieder, von denen nachfolgend einige erläutert werden.

Struktur - Prinzip "Authentizität und Situiertheit": Nach diesem Prinzip kommt es darauf an, den Lerninhalt in anregende Episoden und möglichst authentisch darzustellen. Das Medium hat lediglich eine Verstärkerfunktion, da es eine angemessene Perzeption (z.B. durch Originalgeräusche ) erleichtern kann.

Struktur - Prinzip "Multiple Kontexte und Perspektiven": Ziel dieses Prinzips ist es, das Gelernte in vielfältiger Weise kognitiv zu speichern und zu repräsentieren. Dadurch

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wird eine "kognitive Flexibilität" erzeugt, die sich durch vielfätige Verknüpfungen des Gelernten mit anderen Wissensinhalten auszeichnet: Das Wissen ist strukturierter, klarer definiert und vielfältiger verwendbar und erleichtert somit den Transfer.

Struktur - Prinzip "Lernen im sozialen Kontext": Entscheidend für dieses Prinzip ist die soziale Interaktion. Multimedia ist hierfür nicht erforderlich, da die entsprechende Lernumgebung auch ohne aufwendige mediale Hilfsmittel diesem Prinzip gerecht werden kann. Multimedia kann aber auch hier dienlich sein, da sich durch neuere Technologien (z.B. Internet) vielfältigere Kommunikationsmöglichkeiten ergeben.

Ebenfalls im Sinne einer instruktionalen Strategie steht die Verwendung von Abbildern, wie sie im zweiten Text Bernd Weidemanns diskutiert wird. Es zeigt sich, daß hier die Funktionalität der entscheidende Gesichtspunkt ist, nach dem Abbilder konstruiert werden sollten.

Funktionen von Abbildern in Multimedia

Der Begriff Abbilder bezeichnet, zumindest in dem hier dargestellten Zusammenhang, im Gegensatz zu einem realitätsnahen Bild eher einen funktionellen Aspekt. Es kommt den Verwendern von Abbildern also nicht darauf an, einen Sachverhalt oder Gegenstand exakt darzustellen, sondern einen gerichteten Effekt zu erzielen, also die Aufmerksamkeit des Lesers auf einen bestimmten Gegenstand / Sachverhalt zu lenken. Für den Bereich des Lernens mit Multimedia stellt sich in erster Linie das Problem, wie Abbilder zum effektiven Wissenserwerb genutzt werden können. Vor allem drei Funktionen erscheinen für informierende und instruktionale Texte besonders wichtig und werden nachstehend erläutert.

1. Zeigefunktion: Weidemann beschreibt, daß viele Lehrbücher vor allem zwei Bedingungen erfüllen sollen: Zum einen soll eine möglichst vollständige Vorstellung der Materie entwickelt werden, zum anderen sollen Schwerpunkte deutlich werden, also Wichtiges von Unwichtigem unterschieden werden und Charakteristika herausgearbeitet werden. Dafür sind gezielte Hinweise wichtig, die beim Leser bildhafte Vorstellungen eines Gegenstandes erzeugen. Dabei kann es sein, daß sich weniger realistische Abbilder als wirkungsvoller erweisen als Originalbilder. Karikaturen beispielsweise sind aus diesem Grunde sehr einprägsam (Oscar Lafontaine als Zeichnung mit einer übertrieben langen Nase ist gewiss einprägsamer als ein Originalfoto.).

2. Situierungsfunktion: Erfüllt ein Abbild diese Funktion, so ermöglicht es dem Betrachter, sich ein entsprechendes Szenarium, einen kognitiven Rahmen, "vorzustellen." Jeder Mensch hat spezifische Vorstellungen über gewisse Abläufe oder Situationen, so genannte Skripte, die es ihm ermöglichen, Lebenssituationen so zu interpretieren, wie es in seinem sozialen Kontext der Situation angemessen ist. Diese von einer Gesellschaft geteilten Vorstellungen vereinfachen das Zusammenleben enorm (Jeder, der schon

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einmal in einem Restaurant gegessen hat, weiß, daß ein Kellner kommt, eine Speisekarte überreicht, nach dem Essen die Rechnung bringt usw.). Skripte kann man sich nun auch in Abbildungen zunutze machen, indem man mithilfe weniger Detaillinformationen einen solchen Rahmen schafft, den jeder in ähnlicher Weise interpretiert.

3. Konstruktionsfunktion: Komplexere Realitätsausschnitte, beispielsweise die Funktion des Herzens, können mit Hilfe von Analogiebildern verdeutlicht werden. Vorausgesetzt, jemand besitzt ein mentales Modell über die Funktion einer Pumpe, so wird es ihm nicht schwerfallen, die Herzfunktion anhand eines Abbildes eines Armes mit integrierter Pumpe (anstelle des Herzens) zu verstehen, obwohl der anatomische und funktionelle Aufbau des Herzens extrem komplex ist. Die Konstruktion eines mentalen Modells des Herzens wird somit sehr erleichtert. Dieser Funktion können Abbilder auch durch Sequenzen von Bildern, beispielsweise bei Bedienungsanleitungen, gerecht werden.

Technische Vorteile von Multimedia bezüglich Gestaltungsmöglichkeiten von Abbildern

Die Verwendung von Multimedia erweist sich vor allem in drei Bereichen als vorteilhaft hinsichtlich der Gestaltung von Abbildern.

1. Audio Durch die Einbeziehung auditiver Informationen lassen sich ergänzende Informationen mit Hilfe eines zusätzlichen Sinnessystems (zusätzlich zu dem visuellen) darstellen. Der Bildschirm kann dabei von Text entlastet werden und es können gleichzeitig Informationen visuell unmd auditiv verarbeitet werden. Außerdem können z.B. Bilder durch Originalgeräusche einprägsamer und authentischer dargestellt werden.

2. Bewegtbilder Dynamische Abläufe, beispielsweise Bewegungsbilder beim Sport, sind oft schwer vorstellbar durch bloße Text - oder Standbildaufnahmen. Durch Bewegtbilder können diese Abläufe realistischer präsentiert werden.

3. Interaktivität Multimedia bietet die Möglichkeit, Zusatzinformationen zu einem Thema nach Belieben abzurufen. dadurch kann der Lernende nach Interesse und Vermögen selbst entscheiden, wie detailliert und wie präzise er Informationen aufnehmen möchte.

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Schlußbemerkungen

Abschließend läßt sich vermerken, daß Multimedia sich auf die Motivation und den Wissenserwerb bei zweckmäßigem Einsatz positiv auswirken kann. Bei unvorteilhafter Verwendung multimedialer Hilfsmittel kann sich der Einsatz beispielsweise verschiedener Medien jedoch auch als hinderlich erweisen. Ausschlaggebend für den Erfolg des Einsatzes von Multimedia für Lernzwecke scheint also die Funktionalität zu sein und nicht die bloße Verwendung eines multimodalen und multicodalen Angebotes. In diesem Sinne läßt sich auch die Verwendung von Abbildern bewerten, die im Gegensatz zu wahrheitsgetreuen Bildern unter funktionellem Gesichtspunkt konstruiert werden sollten. Bei effektivem Einsatz bietet Multimedia aufgrund der technischen Vorteile durch die multimodale und multicodale Präsentation auf jeden Fall einige Möglichkeiten, das Lernangebot zu verbessern.

Literatur

Weidenmann, B.(1995a). Multicodierung und Multimodalität im Lernprozeß. In L.J. Issing & P. Klimsa (Hrsg.), Information und Lernen mit Multimedia (S. 65 - 84). Weinheim: Beltz PVU. B.(1995b). Abbilder in Multimedia - Anwendungen. In L.J. Issing & P. Klimsa (Hrsg.), Information und Lernen mit Multimedia (S. 107-121). Weinheim: Beltz PVU.

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