SS 2002 MULTIMEDIALE LERNPROGRAMME PRÄSENTATION, ANALYSE UND BEWERTUNG Gertrud Kemper Mo: 11-13 Uhr...

SS 2002

MULTIMEDIALE LERNPROGRAMME

PRÄSENTATION, ANALYSE UND BEWERTUNG

Gertrud Kemper

Mo: 11-13 Uhr

Raum: S 93

Scheinerwerb: EWS B2, Päd. SII: B3

SS 2002Multimediale Lernprogramme: Präsentation, Analyse und Bewertung

Scheinerwerb im Bereich: EWS B2; Päd. SII: B3durch: Hausarbeit und Referat oder Klausur

Thema Referent/In email22.04.02 Einführung29.04.02 Einführung06.05.02 Überblick über

Macromedia Director13.05.02 Überblick über Power Point/ Photoshop27.05.02 ALICE03.06.02 Rosetta Stone10.06.02 Police17.06.02 Testing the Limits24.06.02 Alice01.07.02 Encarta08.07.02 Anameta15.07.02 Freud, Mc Luen o.a.

Lernen mit Multimedia

Multimedia

Lernen

LernformenSelbstgesteuertesLernen

SELBSTGESTEUERTES LERNEN VIA MULTIMEDIA

Der Computer kann eine riesige Stofffülle verwalten und anbieten.

Der Lerner kann entscheiden wann und wieviel er lernen möchte.

Er kann die Lerngeschwindigkeit bestimmen.

Er kann entscheiden, wie oft er den Stoff oder Teile davon wiederholen möchte.

Die unterschiedlichsten Präsentationsarten des Stoffes (wie Text, Ton, Bild, Animation und Film) erhöhen die Behaltensleistung.

Der Computer ist der geduldigste und zugleich unerbittlichste Lehrer.


Multimedia

LernenLerntheorien

Behaviourismus

Konstruktivismus

Kognitivismus


DIE BEHAVIOURISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN

Wissen existiert extern und unabhängig vom Lernenden

Das Lernen wird durch Belohnung und Bestrafung gesteuert

Lerner = Black Box

Vorreiter des Behaviourismus:

- Pawlow - klass. Konditionierung - Reiz - Reaktions - Lernen

- Skinner - operantes Konditionieren - Belohnungen sind am effektivsten, wenn sie unmittelbar auf das gewünschte Verhalten folgen. Verhalten, das nicht belohnt oder auch bestraft wird, wird wahrscheinlich nicht wiederholt.

Daraus resultierten der Programmierte Unterricht und später

Tutorielle Systeme

Kritik am Behaviourismus siehe Tutorielle Systeme

- Programme sind inflexibel und führen oft zu Langeweile

- getestet wird die Wiedergabe aber nicht die Anwendung von Wissen

- die streng lineare Präsentation der Aufgaben läßt wenig Raum für

individuelle Schwerpunktsetzungen

- der Lerner ist überwiegend passiv und auf die Rezeption der Inhalte beschränkt

- das Lernen stark atomisierter Lehrinhalte führt zu trägem Wissen

und mangelndem Transfer

- der Lerner erhält zu wenig Möglichkeiten, sich Strategien zum selbstgesteuerten, eigenverantwortlichen Lernen und Problem-lösen anzueignen

DIE KOGNITIVISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN

Im Ggs. zum Behaviourismus spielen die Denk- und Verstehensprozesse der

Lernenden eine zentrale Rolle

Der Lernende verarbeitet aktiv und selbständig äußere Reize und

wird nicht einfach durch äußere Reize gesteuert.

Lernen ist ein Informationsverarbeitungsprozeß und führt zum Aufbau

Mentaler Modelle oder Schemata

Lernen wird als Wechselwirkung eines externen Angebots mit der internen

Struktur verstanden <> Konstruktivismus: die Bildung interner Strukturen wird

durch innerer Zustände determiniert

Zusammen mit der Anerkennung individueller Differenzen bei den Lernenden

entwickelte sich die Klasse adaptiver Systeme, insbesondere Intelligente Tutorielle

Systeme (ITS)

Mit dem Kognitivismus ging auch eine stärkere Betonung des

entdeckenden Lernens einher :

- selbst gesteuert- der Lernende muß Informationen finden, priorisieren und neu ordnen, bevor er daraus Regeln ableiten und Probleme lösen kann (indultiv)- die Exploration wird geleitet von Neugier und Interesse des Lernenden

- der Lerner soll Lösungen für interessante Fragen entwickeln, statt Fakten auswendig lernen

- besonders wichtig ist dabei, wie bei jeder Form des selbstgesteuerten Lernens, ein hoher Grad an intrinsischer Motivation. Der Stellenwert des impliziten Lernens und der Intuition wird ebenfalls betont

- Ziel des Lernens ist die Ausbildung der Problemlösungsfähigkeit.

- entdeckendes Lernen führt zur Ausbildung von Metawissen , also Wissen über die eigenen kognitiven Prozesse

- entdeckendes Lernen ist gut mit der konstruktivistischen Auffassung zur Gestaltung von Lernumgebungen vereinbar

DIE KONSTRUKTIVISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN

Lernen ist ein aktiver Prozeß der Wissenskonstruktion, d.h. der Reorganisation und Erweiterung vorhandenen Wissens.

Lernen ist eine individuelle Konstruktion eines menschlichen Geistes.Es gibt so viele eigene Lernwege wie es Lerner gibt.

Wissen ist nicht vermittelbar. Der Lehrer hilft dem Lerner durch sein Tun, durch Hinweise, Fragen und Informationen selbst Wissen zu konstruieren.

Es kommt zunächst darauf an, die richtigen Fragen im Lerner zu wecken.

Lernen heißt, mentale, kognitive Landkarten zu konstruieren, die immermehr detailliert und verfeinert werden. Nicht sequenziell vom Einfachen zum Komplexen, sondern Gesamtstrukturen konstruieren lassen, die an Schärfe gewinnen .

Der Lerner wird zum Forscher, der alleine oder mit anderen das Stoffgebiet entdeckt.

Die Aufgabe des Lehrers wird wird primär als die eines „Coaches“ gesehen,

der den individuellen Konstruktionsprozeß anregen und unterstützen aber

nicht wirklich steuern kann und soll

Wissen wird nicht aufgezwungen, sondern verstanden und damit besser behalten

SITUIERTES LERNEN

Kombination aus kognitionstheoretischen und konstruktivistischen Ansätzen

Die konkrete Lernsituation spielt bei der Wissenskonstruktion eine zentrale Rolle

Die mentale Repräsentation eines Konzepts erfolgt nicht in abstrakter und

isolierter Form, sondern sie werden immer in Verbindung mit dem sozialen

und physischen Kontext, in dem gelernt wurde gespeichert.

Wissenserwerb,Wissen und Anwendung bilden eine Einheit

PRINZIPIEN FÜR DIE GESTALTUNG KONSTRUKTIVISTISCH - SITUIERTER

LERNUMGEBUNGEN

Situierte Anwendungskontexte

Authentizität der Lernunmgebung (>Anwendungsbezug)

Sozialer Kontext (>Kommunikation, Einbindung in Expertenkultur)

Multiple Perspektiven und multiple Kontexte (> Transfer, Flexibilität)

Komplexe Ausgangsprobleme (> Identifikation, Herausforderung, „gute Noten“ <> intrinsische Motivation)

Artikulation und Reflexion


Multimedia

Lernen

Gehirn

LerntheorienBehaviourismus

Konstruktivismus

Kognitivismus


Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität Motivation

MOTIVATION

bedeutend für den Lernerfolg

SUPER MOTIVATION nach Spitzer: Je mehr Motivatoren der Kontext einer

Tätigkeit enthält, um so motivierender wird diese Tätigkeit empfunden. Action (Aktion): Aktive Teilnahme am Lernprozeß ist wichtig, diese Aktivität kann sowohl physischer als auch mentaler Natur sein. Die Interaktivität des Lernsystems ist dabei einer der betrachteten Aspekte.

Fun (Spaß): Dieser Bereich wird wohl am häufigsten mit Motivation assoziiert. Spaß am Umgang mit dem Lernsystem durch Einsatz humorvoller, überraschender Elemente kann Interesse wecken und steuern. Hier ist jedoch Vorsicht geboten. Humor kann in einigen Fällen übertrieben und lästig wirken, zumal das Humorverständnis auch stark kulturell geprägt ist.

Variety (Abwechslung): Spitzer empfiehlt eine möglichst breite Verwendung unterschiedlicher Medien, Ressourcen und Tätigkeiten.

Choice (Auswahl): Innerhalb des Angebots an Medien, Ressourcen, Kontexten und Lernwegen sollte der Lernende selbst eine Auswahl treffen können.

Social Interaction (Soziale Interaktion): Auch Möglichkeiten der sozialen Interaktion, z. B. in Form von Gruppendiskussionen, Arbeit in Teams oder Beratung durch Lehrende haben eine wichtige motivationale Funktion.

Error Tolerance (Fehlertoleranz): Lernende machen Fehler und dies ist ein wichtiger Faktor beim Lernen. Deshalb wird empfohlen, eine "sichere” Lernumgebung zu schaffen, in der keine demoralisierende Bestrafung zu erwarten ist. Dies heißt nicht, daß auf Feedback verzichtet werden soll (vgl. auch[Schulmeister 96, 45f]).

Measurement (Erfolgsmessung): Empfohlen wird ein positives Maß, das weniger an Fehlern als beispielsweise an persönlicher Verbesserung orientiert ist. Feedback (Rückmeldungen): Rückmeldungen des Systems sollten begleitend erfolgen und positiv bzw. ermutigend formuliert werden. Spitzer empfiehlt eine Konzentration auf Vorschläge zur Verbesserung statt auf die Fehler.

Challenge (Herausforderung): Die zu bewältigenden Aufgaben sollten nicht trivial sein, sondern eine hinreichende Herausforderung darstellen. Empfohlen werden besonders durch die Lernenden selbst gesetzte Ziele.

Recognition (Anerkennung): Die Motivation kann erhöht werden, wenn der Lernfortschritt durch das System, andere Lernende oder Lehrer anerkannt wird.

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Wissens-Repräsentation

Schemata

Ment.Modelle

Reiz-ReaktionsVerbindungen

Semantische Netzwerke

Motivation

Mentale Modelle

Mentale Modelle sind individuelle Denkmodelle, die das Verständnis eines Sachverhalts prägen, "mit deren Hilfe wir planen und entscheiden, vorausschauen und erklären, kurz: mit deren Hilfe wir denken" [Hasebrook 95b, 124].

Mentale Modelle sind dynamisch, d.h. sie werden mit zunehmendem Verständnis eines Sachverhalts oder eines Prozesses elaboriert und angepaßt.

Der Aufbau mentaler Modelle kann durch grafische Übersichten, Visualisierungen, dynamische Darstellungen wie Animationen, interaktive Grafiken und Simulationen unterstützt werden.

ALLGEMEINE DIDAKTISCHE, PÄDAGOGISCHE UND PSYCHOLOGISCHE

ASPEKTE

„Der Behaviourismus ist out“ - Lernen heißt, das neue Wissen selbst zu konstruieren, zu erfinden, zu entdecken und dadurch in das vorhandene Wissensgeflecht einzubinden

Es kommt nicht nur darauf an, Wissen zu vermitteln, sondern auch darauf, das Gelernte in lebensnahen Simulationen anwenden zu können und vomComputer ein Feedback auf die Lernerfolge zu bekommen.

Um verschiedene Lernertypen zu erfassen ist es wichtig Varianten anzubieten,bspw. Wechsel der Darstellungsformen.

Einbindung des Gelernten in reale Kontexte.

Strukturierte Wiederholung des Stoffes nach einer registrierten Vergessensrate (supermemo).

Elemente zur Steigerung der Motivation bspw. Spiel - und Rätsel - Komponenten

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

SchulischesLernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Lehren

Multi - Modalität- Codierung

BildText Ton

Animation

Film

GestaltungDesign

Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Hypertext

Wissenspräsentation

Lehrerrolle

Lehrformen

Schemata

Ment.Modelle



Motivation

HYPERTEXT UND HYPERMEDIA

In einem Hypertext - Lernsystem wird Wissen explizit anhand von Lösungs-beispielen und Querverweisen zur Verfügung gestellt.(vs Tutorielle Systeme)

Benutzer können ihrem Vorwissen und Interessen entsprechend verschiedene Wege durch einen Hypertext gehen. Gründliches Lesen, flüchtiges Blättern, forschendes Stöbern können Interesse wecken und die Motivation erhöhen.

Enthält ein Hypertext neben Text auch Bilder, Tabellen, Tondaten und Video spricht man von einem Hypermedium.

Hypertext/ -Medium bieten die Möglichkeit, zunächst nur einen groben Überblick über den Inhalt eines Themas zu geben und auf „KLICK“ Teile des Kurses immer detaillierter darzustellen.

Hypertext besteht aus Knoten und Verbindungen zwischen diesen.

Die Knoten beinhalten Information in integrierter, digitalisierter Form.

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

SchulischesLernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Lehren


BildText Ton

Animation

Film

GestaltungDesign

Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Hypertext

Interaktivität


Lehrerrolle

Lehrformen

Schemata

Ment.Modelle



INTERAKTIVITÄT

Die Realisierung eines möglichst hohen Interaktivitätsgrades ist ein

wesentliches Qualitätsmerkmal von Lernsystemen.

Kriterien für die Beurteilung der Interaktivität hypermedialer Lernsysteme:

Lernwegsteuerung: Die Entscheidung über den Lernweg bei Hypermedia liegt grundsätzlich beim Lernenden.Dieser freie Zugriff auf Inhalte ohne definierte Folge ist wichtig (und beispielsweise ein großerVorteil gegenüber Video), konstituiert aber für sich allein noch keinen besonders hohen Grad an Interaktivität.

Darstellungstiefe: In einigen Hypermedia-Lernsystemen kann die Darstellungstiefe der Informationen variiert werden. So können beispielsweise durch Mausklick auf Teile einer Grafik weitere Informationen, Vergrößerungen o. ä. gezeigt werden. Dialoggestaltung: Integration von Testfragen ausgehend von Multiple-Choice-Fragen (geringe Interaktivität) bis hin zur Integration von Simulationselementen (hoher Grad an Interaktivität) Eine weitere Möglichkeit ist die Integration adaptiver tutorieller Komponenten, z. B. in Form kontextsensitiver Hilfen oder Guides. Veränderbarkeit:

Möglichkeit der Ergänzung und Änderung von Inhalten und strukturellen Verknüpfungen

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

SchulischesLernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Lehren


TechnikBild

Text Ton

Animation

Film

GestaltungDesign

Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Hypertext

Interaktivität


Lehrerrolle

Lehrformen

HardwareDB

MM Tools

Autorensysteme

Präs.Systeme

Software

Schemata

Ment.Modelle



Tut. SystemeAdaptive Systeme

Intelligente tut. Systeme

KLASSIFIKATION DER LERNPROGRAMME - CBT 1

1. Tutorielle Programme

1.1 Traditionelle tutorielle Programme

1. Linear organisierte Programme

2. Hoher Grad an Systemsteuerung

3. Durch Entwickler vorbestimmte Instruktionsreihenfolge

4. Geringer Grad an Interaktivität

5. Resultieren aus einer behaviouristisch orientierten Sichtweise des Lernens

Bsp.: Vokabeltrainer, Drill & Practice Systeme

1.2 Adaptive SystemeMittels einer Diagnosekomponente wird ein Modell der kognitiven Prozesse des Lerners aufgebaut, durch welches die Interaktion gesteuert wird

Beispiele für potentiell adaptive Größen in Lernsystemen sind:

Instruktionsumfang und Lerndauer (d. h. Informationspräsentation und Training erfolgt, bis das gesetzte Ziel erreicht ist),

Instruktionssequenz (Lernweg),

Aufgaben-Präsentationszeit und Antwortzeitbegrenzung,

Schwierigkeitsgrad der Aufgaben, Hilfe beim entdeckenden Lernen (d. h. Hinweis auf Informationen, die im gegebenen Kontext wichtig sind und vom Lernenden noch nicht wahrgenommen wurden), Hilfestellung zum Umgang mit dem System (kontextsensitive Hilfen),

Angebot an Links in einem Hypermedia-System (in Abhängigkeit vom festgestellten augenblicklichen Interessenprofil des Nutzers).

1.3 Intelligente tutorielle Systeme (ITS) „Simulation des Lehrers“

hochadaptive Systeme, die Methoden der Künstlichen“ Intelligenz (KI) verwenden

passen sich selbständig an die individuellen Bedürfnisse des Benutzers an

beruht auf Erkenntnissen der KognitionswissenschaftKRITIK: aufwendig in der Realisierung simplifizierende Auffassung vom Lernen durch mangelnde Berücksichtigung der Variabeln des Lernverhaltens Forderung nach Authentizität fehlende Einbindung des Lerners in einen sozialen Kontext

3. Edutainment & Infotainment

4. Simulationen - Lernen als explorativer und entdeckender Prozeß

5. Fallbasierte Lernprogramme

Darbietung beliebigen Wissens in unterhaltsamer Form

ohne ausgeprägte Lern- und Abfragekomponenten.

4.1 Simulation als Substitute für Experimente

4.2 Modellbildungssysteme

4.4 Planspiele

4.3 Simulationen zum Training psychomotorischer Fertigkeiten

Besonders für die Darbietung naturwissenschaftlicher Inhalte um Reaktionen zu veranschaulichen

Zur Ausbildung mentaler Modelle.

Der Lerner lernt in komplexen Systemen zu denken und erkennt die Auswirkung bestimmter Entscheidungen. Er ist aktiver Bestandteil des Geschehens.

Durch eine zeitlich schnellere Abfolge sind Langzeit-auswirkungen von Prozessen sichtbar zu machen (z.B. SimCity). Das Planspiel bietet eine hohe Authentizität.

Zur Vermittlung komplexer Situationen und wirklichkeitsnaher Reaktionen, z.B. Flugsimulator

Anhand realer Fälle wird die Vorgehensweise des Lerners trainiert. Z.B. Module zur Diagnose von Krankheiten

KLASSIFIKATION DER LERNPROGRAMME - CBT 2

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

SchulischesLernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Lehren


Technik BildText Ton

Animation

Film

GestaltungDesign

Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Hypertext

Interaktivität


Lehrerrolle

Lehrformen

HardwareDB

Tut. SystemeAdaptive Systeme

Intelligente tut. Systeme

MM Tools

Autorensysteme

Präs.Systeme

Software

Schemata

Ment.Modelle



Technik

Anwendung

MultifunktionalitätDatenbanksysteme, Kommunikationssysteme, Hypermediasysteme, Umgebungen und Tools,Virtuelle Realität

1. Was heißt Multimedia?

MulticodierungInhalte werden sowohl in Text als auch in Bildern Animationen, Audio etc codiert..

MultimedialitätVideo, Audio, AnimationText, Grafik, Bild,

MultimodalitätMultitasking, Parallelität, Interaktivität

Multimodalität - mehrere Sinneskanäle; Auge und Ohr, visuell und auditiv

Lerner

MultimediumPC+CD+Videorecorder etc

Aus: Weidenmann: Multicodierung und Multimodalität im Lerprozeß in Issing:Information und Lernen mit Multimedia

Aus: Klimsa: Multimedia aus psychologischer und didaktischer Sicht inIssing:Information und Lernen mit Multimedia

3. Multimodalität und Gedächtnis Viel hilft viel?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

%

Hören Sehen undLesen

Sehen, Lesenund Hören

Sprechen Selbst tun

Gedächtnishaftung

Die Grafik täuscht eine Eindeutigkeit vor. Nicht möglichst viele und konkrete Medien führen automatisch zu besserem Lernen, sondern nur die passenden.

Zitiert aus: Joachim Hasebrook, Multimedia Psychologie Spektrum Vlg. Heidelberg, 1995

Textverstehen und Langzeitgedächtnis

Wisseserwerb

„Semantische Gedächtnismodelle gehen davon aus, daß Lerner Text - Informationen in Form von Propositionen speichern.“

„Propositionen lassen sich als Netzwerk darstellen, wobei ein Knoten eine solche Propositon repräsentiert.“ siehe unten S.147

Beispiel: Vitamin C Weiße Blutkörperchen

fördert

Subjekt Objekt

Relation

Entnommen aus: Heinz Mandl, H. Friedrich, A. Hron: Psychologie des Wissenserwerbs in Weidenmann, Krapp: Pädagogische Psychologie Beltz Vlg. 1993 S.148

Diese Netzwerke können ständig erweitert werden

Beispiel: Propositionen werden verknüpft und zu einem Netzwerk zusammengefügt.

Vitamin C Weiße Blutkörperchen

fördert

bekämpft

Erkältungen

zerstören

Viren

verursachen

Vergleiche Heinz Mandl, H. Friedrich, A. Hron: Psychologie des Wissenserwerbs in Weidenmann, Krapp: Pädagogische Psychologie Beltz Vlg. 1993 S.148 ff

Textverstehen Wissenserwerb

WissenWissenserwerb


Multimedia

Lernen

SchulischesLernen

Gehirn


Konstruktivismus

Kognitivismus


Lehren


Technik BildText Ton

Animation

Film

GestaltungDesign

Wahrnehmung

Speicherung

Kreativität

Hypertext

Interaktivität


Lehrerrolle

Lehrformen

HardwareDBTut. Sys

CBT

MM Tools

Autorensysteme

Präs.Systeme

Software

Schemata

Ment.Modelle



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