Kriterien zur Bewertung von multimedialen Lernumgebungen Gliederung die
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 Erinnerunge
© Bild und Ton können auf subtile Weise intensive Gefühle und Interesse wecken
Logische Bilder können Sachverhalte komprimiert auf den Pun
Logische Bilder können komplexe Sachverhalte stru 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
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
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
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
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 Aufmerksamkeitsspanne die Interaktivität des Lehr/Lernsystems nicht ausgeschöpft werden ©Insgesamt wird der pädagogische Nutzen von
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
WBT/CBT-Modulen Typen und Kennzeichen (nach Schreiber, 1998) Computer Aided Instruction (CAI) • Frage-Antwort-Prinzip • zyklische Rahmen- konzeption (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
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 Ø aktives Lernen Ø Verbalisierung (Wissenskompilation, Vermeidung von Kompentmatilsierung) Ø Überlernen bis zum mastery level tuning: Differenzierung und Generalisierung durch multiple Perspektiven Ø Lernkurve beachten; verteiltes vs. massiertes Lernen Ø adaptives Vorgehen. . .
Verteilung des Software-Angebots nach Programmtypen (Leufen, 1996)
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: ü Bedarfsanalyse, ü Globalziele festlegen, ü Instruktionsanalyse, ü Spezifikation der Lehrziele, ü Verfahren zur Kontrolle des Lernerfolgs, ü Instruktionsstrategie und Medienwahl, ü Materialproduktion,
Erklärungen für träges Wissen 1. Metaprozess-2. Erklärungen 3. 4. 5. Träges Wissen Metakognitive Defizite Motivationale Defizite Kosten-Nutzen-Abwägungen Volitionale Defizite Dysfunktionale epistemiol. Überze Strukturdefizit- 1. Defizite im konzeptuellen Wiss Erklärungen 2. Mangelnde Wissenskompilieru 3. Implizites und explizites Wissen getrennte Systeme 4. Kompartmentalisierung Situiertheitserklärung
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 Univers (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. Speziell entwickelte Serie mit 12 Abenteuern für Schüler ab Klassenstufe 5 2. 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)
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
Theoriegeleitete Evaluation! Orientierung Exploration Experimentieren Konzeptualisierung Diskussion Learning Cycle (Open University; Mayes et al. , 1994) Selektion Reflexion Sel. Kombination Restrukturierung Klassifizierung Dialog Konstruktion
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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
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
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 8. Hausaufgabe: Bewertung einer Lernumgebung! 9. http: //www. uni-koeln. de/philfak/paedsem/psych/alice/index. htm 10. http: //www. incops. de/
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