Transcript von der Didaktik zur Instruktionspsychologie

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 Taxonomien
Verwendete Sinnesmodalität
Erforderliche 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 Formsprache
sollen 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
Logische Bilder können Sachverhalte komprimiert auf den Punkt bringen
Jugendliche
Konflikte
Kommunikation
Bindung
stimmt
völlig
Mütter
Konflikte
Kommunikation
Bindung
4
3,5
stimmt
ziemlich
3
2,5
stimmt
etwas
2
1,5
stimmt
gar nicht
1
1992/1993 1993/1994 1994/1995 1995/1996 1996/1997
Logische Bilder können komplexe Sachverhalte strukturieren
Bedürfnisse
Erleben sozialer
Einbindung
Emotionale
Unterstützung
.....
Autonomieerleben
Aktive A.unterstützung
......
Struktur
....
keine Kontrolle
....
Kompetenzerleben
Stimulation
....
Taxonomien von Medien
Sinnesmodalität
Auditive (Vl)
Visuelle (Lehrtext)
audio-visuelle (Video)
Enkodierung verschiedenartiger Codes
Verbale (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“)
Die medienpsychologische Perspektive:
Lernen mit Text, Bild, Ton
Schnotz (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
Die medienpsychologische Perspektive:
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 Bild
Vermeidung 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 Bildern
Rein dekorative Bilder und Photos haben keinen
Lerneffekt
spezielle Abbildungen (z.B. Statistiken) werden
selten ohne Hilfe verstanden
Texte 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 Lernumgebungen
die 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 Lerners
Ohne gezielte Anreize kein indikatorisches
Bildverstehen
Heranwachsende nutzen Bilder/Filme eher zur
Unterhaltung und Entspannung
der 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 II
die Interessantheit des Materials
Starke Emotionen haben keine positive Lernwirkung
„seductive details“ können die Aufmerksamkeit von
wichtigem ablenken
Einbettung 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 vermittelt
Supplantationstheorie 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
Hypermedia
Vorteil: Lerner kann sich Inhalte lerngesteuert erarbeiten
Problem: 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-Modulen
Typen und Kennzeichen (nach Schreiber, 1998)
Computer Aided
Instruction (CAI)
• Frage-Antwort-Prinzip
• zyklische Rahmenkonzeption
(Aufgabe → Denkprozess
→ Antwortanalyse
→ Aufgabe)
Intelligent Tutoring
Systems (ITS)
•„Artificial Intelligence“
Expertenmodul
Hypermedia /
Hypertext
•Knoten- und
Kantenstruktur
Multiple...
Lernermodell
Tutormodul
Diagnose
•Repräsentationen
•Lernwege
•Wissensdiagnosen
Komm.-schnittstelle
•Aufgabenstellungen
etc.
Lerner
Gliederung
 die medienpsychologische Perspektive
 lern- und instruktionspsychologische
Überlegungen
 motivationspsychologische Überlegungen
Lernpsychologische Überlegungen: semantische Netze
bewegt sich
Tier
1.
EBENE
Beine
Säugetiere
fressen
fliegen
?????
Federn
2.
EBENE
3.
EBENE
Hund
Kuh
Fisch
Vogel
Amsel
Strauß
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)
Konsequenzen für den Unterricht / Präsentationen
b) Phase der Informationsverarbeitung
 Organisationsprozesse erleichtern durch....
- Advanced organizer
- Mapping-Techniken
- Gegenstands- bzw. aspektweise Darstellung
- Clustering
Konsequenzen für den Unterricht / Präsentationen
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
 Abrufprozesse erleichtern
Prinzip der Enkodierspezifität beachten
Abrufhilfen beachten
 Förderung des Transfers
Situiertes Lernen: narrativer Anker, authentische
Probleme, multiple Perspektiven
Cognitive apprenticeship: Modeling, scaffolding,
contingent shift
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)
1,9 0,61,30,7
34,1
0,8
5,3
16,6
Tutorials Übungsprogramme
Simulationsprogramme
Explorative Arbeitsumgebung
Programmiersysteme
Lernprogramme
0
IST
Datenbanken
Werkzeuge
Hypermedia-Arbeitsumgebungen
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
1.
Metaprozess- 2.
Erklärungen 3.
4.
5.
Träges Wissen
StrukturdefizitErklärungen
Metakognitive Defizite
Motivationale Defizite
Kosten-Nutzen-Abwägungen
Volitionale Defizite
Dysfunktionale epistemiol. Überzeugung
1.
2.
3.
4.
Situiertheitserklärung
Defizite im konzeptuellen Wissen
Mangelnde Wissenskompilierung
Implizites und explizites Wissen als
getrennte Systeme
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 Instruction
The Cognition and Technology Group (CTGV)
http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html
Learning
Technology
Center (LCT)
der
Vanderbilt University
(Nashville, TN)
Anchored Instruction
The Cognition and Technology Group (CTGV)
http://peabody.vanderbilt.edu/ctrs/ltc/Research/research.html
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 Instruction
Gestaltungsprinzipien (design principles) der Jasper-Serie zur
Lösung mathematischer Probleme
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Speziell entwickelte Serie mit 12 Abenteuern für Schüler ab Klassenstufe 5
Videogestützte Situationspräsentation (unabh. von Lesefähigkeiten)
Narrative Struktur, Erzählung mit realistischen Problemen (statt einer abstrakten
Unterweisung -> Verknüpfung des Wissens mit Anwendungsbedingung)
Dynamisches Problem (-> Förderung des Umgangs mit Dynamik)
Generatives Problemlösen: Zur Aktivität anregende Darstellung (d. h. die
Lernenden definieren das zu lösende Problem)
Eingebettetes Daten-Design: „Detektivgeschichten“ enden in komplexem
Problem und bieten alle zur Lösung benötigten Informationen
Sinnvolle Komplexität (d. h. jedes Abenteuer schließt mindestens 14 Schritte ein)
Paare aufeinanderbezogener Geschichten zur Transferförderung
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
Theoriegeleitete
Evaluation!
Orientierung
Exploration
Experimentieren
Konzeptualisierung
Diskussion
Learning Cycle
(Open University;
Mayes et al., 1994)
Selektion
Reflexion
Sel. Kombination
Restrukturierung
Klassifizierung
Dialog
Konstruktion
Gliederung
 die medienpsychologische Perspektive
 lern- und instruktionspsychologische
Überlegungen
 motivationspsychologische Überlegungen
Goal-based Scenarios
Die Leitidee: "An interest is a terrible thing to waste"
Roger C. Schank, director of the Institute for the Learning Sciences (ILS) at
Northwestern University
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 GBS
1. 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-Modell
Komponenten 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 Bewertung
Inhalte 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 Bewertung
Unterrichtsorganisation (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/