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“)


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


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



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)


b) Phase der Informationsverarbeitung

Organisationsprozesse erleichtern durch....

- Advanced organizer

- Mapping-Techniken

- Gegenstands- bzw. aspektweise Darstellung

- Clustering


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



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/

Kriterien zur Bewertung von (multimedialen) Lernumgebungen.

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