Mit dem Aufkommen neuartiger Medien folgt häufig der Wunsch danach, diese auch in Lehr- und Lernprozesse einzubinden, verbunden mit der Erwartung, dass sich durch die neuen Werkzeuge und Arbeitsweisen effizientere und fruchtbarere Lernumgebungen schaffen ließen. Mit der fortschreitenden Verbreitung des Internets entwickelte sich geradezu eine Euphorie in Bezug auf technikgestütztes Lernen, das fortan als "eLearning" firmiert. An die neuen Möglichkeiten werden sehr hohe Forderungen gestellt, da die diversen Optionen zur Gestaltung etwaiger Lernumgebungen und/oder Lehrsettings scheinbar grenzenlos sind und „Multimedia“ das neue Leitprinzip der Didaktik im Computerzeitalter sein sollte.
Die vorliegende Arbeit soll zunächst diese anfängliche Euphorie hinter sich lassen und die medienspezifischen Potenziale von eLearning-Elementen möglichst objektiv untersuchen. Auf Grundlage lernpsychologischer Theorien sollen medienbezogene Aspekte des menschlichen Lernprozesses beschrieben und auf spezielle Entwicklungsmöglichkeiten für den Einsatz in computergestützten Lernszenarien geprüft werden. An dieser Stelle sollen vor allem die häufig angebrachten (vermeintlichen) Vorteile der Multimedialität genauer betrachtet und die zugrundeliegenden kognitiven Prinzipien dargestellt werden. Hierbei werden Aussagen für die Gestaltung von multimedialen eLearning-Elementen abgeleitet, um die innovativen Möglichkeiten der neuen Medienlandschaft für einen Lehr-Lernprozess offenzulegen und somit die Konzeption von digitalen Lernmaterialien, anhand kognitionspsychologisch evaluierter Grundsätze, zu ermöglichen.
2. Lernpsychologische Grundlagen und Theorien
3. Die Cognitive Theory of Multimedia Learning
3.1. Konzeption von eLearning-Elementen gemäß CTML
3.1.1 Multimedia-Prinzip
3.1.2 Kontiguitätsprinzip
3.1.3 Modalitäsprinzip
3.1.4 Redundanzprinzip
3.2 CTML und Praxis
4. Erstellung des moodle-Kurses „Paläographie“
4.1 Vorbereitung und didaktische Grundüberlegung
4.2 Konzept und Umsetzung
4.2.1 Einführung in den Kurs
4.2.2 Einführung in die Paläographie
4.2.3 Entstehung der Schriften
4.2.4 Schriftentwicklung im Mittelalter
4.2.5 Übungsaufgaben
4.2.6 Abschluss
4.3 Das LMS moodle als Grundlage für eLearning
5. Fazit
6. Literaturverzeichnis
1. Einleitung
Mit dem Aufkommen neuartiger Medien folgt häufig der Wunsch danach, diese auch in Lehr- und Lernprozesse einzubinden, verbunden mit der Erwartung, dass sich durch die neuen Werkzeuge und Arbeitsweisen effizientere und fruchtbarere Lernumgebungen schaffen ließen. Mit der fortschreitenden Verbreitung des Internets entwickelte sich geradezu eine Euphorie im Bezug auf technik-gestütztes Lernen, das fortan als „eLearning“ firmiert. An die neuen Möglichkeiten werden sehr hohe Forderungen gestellt, da die diversen Optionen zur Gestaltung etwaiger Lernumgebungen und/oder Lehrsettings scheinbar grenzenlos sind und „Multimedia“ das neue Leitprinzip der Didaktik im Computerzeitalter sein sollte. Die vorliegende Arbeit soll zunächst diese anfängliche Euphorie hinter sich lassen und die medienspezifischen Potentiale von eLearning-Elementen möglichst objektiv untersuchen. Auf Grundlage lernpsychologischer Theorien sollen medienbezogene Aspekte des menschlichen Lernprozesses beschrieben und auf spezielle Entwicklungsmöglichkeiten für den Einsatz in computergestützten Lernszenarien geprüft werden. An dieser Stelle sollen vor allem die häufig angebrachten (vermeintlichen) Vorteile der Multimedialität genauer betrachtet und die zugrundeliegenden kognitiven Prinzipien dargestellt werden. Hierbei werden Aussagen für die Gestaltung von multimedialen eLearning-Elementen abgeleitet, um die innovativen Möglichkeiten der neuen Medienlandschaft für einen Lehr-Lernprozess offenzulegen und somit die Konzeption von digitalen Lernmaterialien, anhand kognitionspsychologisch evaluierter Grundsätze, zu ermöglichen.
Nach der theoretischen Abhandlung der lernpsychologischen Grundlagen zum sinnvollen Einsatz digitaler Medien folgt eine Dokumentation der praktischen Erstellung eines Online-Lernkurses zur historischen Grundwissenschaft der Paläographie. Dieser Kurs wurde mithilfe des Lernmanagementsystems (LMS) moodle generiert. Der Entstehungsprozess soll in dieser Arbeit von der Konzeption bis zur Umsetzung erfasst werden und im Zuge dessen im Hinblick auf die theoretische Betrachtung reflektiert werden. Zudem sollen an dieser Stelle alternative Gestaltungsmöglichkeiten und Verbesserungspotentiale aufgezeigt werden.
Abschließend sollen die Ergebnisse der theoretischen Abhandlung und die praktischen Erfahrungen im Hinblick auf die Chancen und Grenzen von eLearning zusammengefasst und mit einer persönlichen Schlussbemerkung versehen werden. Es folgt ein Ausblick auf mögliche Entwicklungen im Bereich des digitalen Lernens.
2. Lernpsychologische Grundlagen und Theorien
Bei der Gestaltung von Lerneinheiten sollten neben allgemeinen didaktischen Prinzipien auch spezifische psychologische Überlegungen eine zentrale Rolle spielen, da diese empirisch begründete Aussagen über lernwirksame Aufgabendesigns und fruchtbare Lernsettings machen können. Durch ihre enge Verknüpfung zur Neurobiologie stellen diese Aussagen eine solide Basis für eine multimediale sowie multimodale Wissens- und Kompetenzvermittlung dar.
Im Allgemeinen wird Lernen als ein Prozess der Informationsverarbeitung verstanden, bei dem Wissensbestände aufgebaut, umgebaut und erweitert werden. Infolgedessen erreicht ein Organismus das nötige Können und die erforderlichen Kenntnisse, um sich in seiner Umgebung zurechtzufinden und mit ihr zu interagieren. Die dahinterliegenden Prozesse sind jedoch nicht direkt beobachtbar, können allerdings deduktiv aus observierbarem Verhalten heraus bestimmt und beschrieben werden (vgl. Imhof 2016, S. 50). Die wichtigsten daraus abgeleiteten, kognitionspsychologischen Theorien - Behaviorismus, Konstruktivismus, Kognitivismus - werden kurz beschrieben und im weiteren Verlauf der Arbeit als Grundlage für Gestaltungsmöglichkeiten der Lehr-Lern-Prozesse im Handlungsfeld eLearning verwendet.
2.1 Behaviorismus
Die zentrale Annahme des sogenannten „Behaviorismus“ ist, dass Lernen in erster Linie als Verhaltensänderung zu verstehen ist. Diese ethologische Modifikation basiert auf einem Reiz-Reaktion-Schema; die dahinterliegenden neurobiologischen Prozesse spielen bei der Betrachtung keine besondere Rolle, da das Gehirn als eine Art black box nicht in die Überlegungen mit einbezogen wird. Einzig die Kombination und Wechselwirkung von Reiz und anschließender Reaktion ist Gegenstand der behavioristischen Überlegung und damit einhergehend des Lernens.
Zwei wesentliche Prinzipien des Behaviorismus sind die klassische und operante Konditionierung. Bei beiden handelt es sich um Lernprozesse, bei denen Verhalten durch Modifikation der Reize verändert, i. e. gelernt, werden kann. Man spricht bei dieser Lernform auch von „assoziativem Lernen“ (vgl. Imhof 2016, S. 53; Kiesel & Koch 2012, S. 19).
Die klassische Konditionierung ist gemeinhin durch die Experimente von Iwan Pawlow (1849-1936) bekannt: Hierbei präsentierte Pawlow den Tieren Futter, was bei jenen reflexartiges Speicheln auslöste; wurde das Futterangebot mehrfach mit einem für Hunde neutralen Reiz (Glockenschlag) gekoppelt, so begannen die Tiere fortan zu speicheln, sobald eine Glocke geläutet wurde, ohne jedoch Futter präsentiert zu bekommen. Somit wurde die Reaktion, das Speicheln, auf einen anderen Stimulus, den Glockenschlag, übertragen; die Hunde lernten, dass das Läuten einer Glocke eine Fütterung bedeute. Dass durch klassische Konditionierung gelernt werden kann, lässt sich nicht nur bei Säugetieren, sondern auch bei Wirbellosen nachweisen (vgl. Imhof 2016, S. 56f.; Kiesel & Koch 2012, S. 19-22) und stellt somit eine evolutionär hochkonservierte Form des Lernens dar.
Dass assoziatives Lernen indes nicht nur bei artspezifischen Reaktionen funktioniert, sondern auch bei zufällig auftretendem Verhalten beobachtet werden kann, zeigten die Untersuchungen von Burrhus Skinner (1904-1990): bei Versuchen mit Tauben konnte ein zufällig gezeigter Habitus durch positives Feedback bestärkt werden, sodass er zukünftig häufiger gezeigt wurde. Die grundlegenden Thesen dieser Form - der operanten Konditionierung - sind verknüpft mit der Reaktionsqualität: findet eine positive Bestärkung von gezeigtem Verhalten statt, so wird dieser belohnte Habitus zukünftig häufiger gezeigt. Gegenteilig ruft eine negative Folge von Verhalten, beispielsweise Bestrafung, eine Verminderung der Auftretenswahrscheinlichkeit eines bestimmten Handelns hervor. Aus der Theorie der operanten Konditionierung lassen sich fünf verschiedene Arten von Konsequenzen in ihrer Wirkung unterscheiden:
(1) Positive Verstärkung: Bei positiver Verstärkung folgt auf ein Verhalten ein angenehmer Reiz, wie beispielsweise die Gabe von Futter oder Lob bei einer guten Leistung.
(2) Negative Verstärkung: Von negativer Verstärkung spricht man, wenn als Konsequenz auf ein Verhalten ein unangenehmer Reiz ausbleibt, beispielsweise die Vermeidung von Kellerräumen, um als PhobikerIn keiner Spinne zu begegnen.
(3) Bestrafung 1. Art: Bei der Bestrafung 1. Art wird nachfolgend auf ein Verhalten ein unangenehmer Stimulus gegeben, beispielsweise in Form einer Rüge.
(4) Bestrafung 2. Art: Die Bestrafung 2. Art entfernt einen angenehmen Reiz in Folge eines gezeigten Verhaltens; wie etwa der Entzug von Privilegien.
(5) Ignoranz: Bei Ignoranz wird ein Verhalten weder von einer positiven, noch von einer negativen Reaktion begleitet.
Zusammenfassend zeigt sich, dass beide Arten der Verstärkung zu einem Aufbau des Verhaltens führen, wohingegen Bestrafungen entsprechend zu einem Abbau führen; wird ein Habitus ignoriert, so tritt, aufgrund der fehlenden Verstärkung, häufig eine Löschung des Verhaltens ein (vgl. Imhof 2016, S. 59f.).
Diese relativ einfach gehaltenen Annahmen stehen - berechtigterweise - in der Kritik, da sie bei ihrer Betrachtung den Intellekt und das planvolle Handeln von Personen nicht in ihre Überlegungen miteinbeziehen und den Menschen somit auf eine „Antwortmaschine“ begrenzen, der sein Verhalten nur nach den potentiellen Folgen ausführe und verändere.
Nichtsdestotrotz sollte man den Behaviorismus nicht als überholte Theorie betrachten, denn obschon neuere und ganzheitlichere Ansätze breitere und tiefere Erläuterungen für das Verständnis von Lernprozessen liefern können, bleiben in einigen Settings Reiz-Reaktions-Schemata als maßgebliche Elemente erhalten und fördern bestimmte Kompetenzen effektiv. Hierzu sind vor allem explizite Wissensgegenstände wie beispielsweise das Memorieren von Daten und Fakten sowie Vokabeln geeignet, ingesamt also Lerninhalte, die die Sachkompetenz schulen.
Für das Vermitteln dieses deklarativen Wissens eignen sich sogenannte Drill-and-Practice-Softwares, bei denen eine Belohnung für jede richtige Antwort eintreten sollte, um das gezeigte „Verhalten“ (Geben der richtigen Antwort) zu verstärken (vgl. Köhler, Kahnwald & Reitmaier 2008, S. 482; König 2010, S. 141; Imhof 2016, S. 63, Lauber-Pohle 2018, S. 51).
2.2 Konstruktivismus
Wissen ist im konstruktivistischen Verständnis nicht objektiv vorhanden, sondern entsteht als Folge eines aktiven Prozesses im Subjekt selbst (Arnold, Kilian, Thillosen & Zimmer 2015, S. 125f.). An dieser Stelle ist zwischen radikalem und kognitivem Konstruktivismus zu unterscheiden: Im radikalen Konstruktivismus wird postuliert, dass die objektive Realität für den Menschen nicht erkennbar und verarbeitungsfähig ist, wodurch lediglich personale, subjektive Realitäten erfahrbar sind.[1] Im Gegensatz dazu stellt der kognitive Konstruktivismus eine objektive Realität und deren direkte sensorische Wahrnehmung nicht infrage, sondern beschreibt Erkenntnis als aktiv vollzogene Verbindung von objektiv vorhandenen, wahrnehmbaren Umweltreizen mit bereits bestehenden kognitiven Strukturen und Wissensbeständen. Die zentrale These des kognitiven Konstruktivismus beschreibt Lernen demnach als einen aktiven Prozess, bei dem entsprechendes neues Wissen vom Lernenden selbst konstruiert wird, indem Umweltreize in bestehende Erfahrungen und Vorstellungen integriert werden. Das hierbei produzierte Wissen trägt unter dieser Annahme stets hypothetischen Charakter. Nicht zuletzt muss es für das Subjekt funktional sein, d.h. ein erweitertes Erklärungspotential für entsprechende Sachverhalte bieten (Gropengiesser & Marohn 2018, S. 55). Die aktive Erarbeitung von Kenntnissen besitzt daher einen starken Handlungsbezug und stellt das Problemlösen besonders heraus. Zudem ist die Aneignung neuer Kompetenzen in hohem Maße situations- und kontextgebunden und findet in sozialen Interaktionen statt (vgl. Arnold et al. 2015, S. 125f.; Köhler et al. 2008, S. 484; Lauber-Pohle 2018, S. 52).
Aus der konstruktivistischen Theorie heraus bieten sich für die Gestaltung von eLearning-Settings Lernumgebungen an, die den Lerngegenstand in möglichst diversen Kontexten einbinden, welche ihn in verschiedenen Problemfällen mit unterschiedlichen Zielsetzungen und aus vielfältigen Perspektiven abbilden und dadurch die kognitiven Prozesse zur nachhaltigen Bildung neuer Wissensbestände anstoßen (vgl. Magenheim & Meister 2011, S. 29).
2.3 Kognitivismus
Der kognitivistischen Theorie nach handelt es sich bei Lernen um einen Informationsverarbeitungsprozess, bei dem das Subjekt äußere Reize selbstständig und aktiv verarbeitet, in bereits vorhandenes Wissen integriert und somit neue mentale Modelle aufbaut. Die mentale Repräsentation von Umweltaspekten ist eine Voraussetzung, um Lernformen, die über einfache Stimulus-Reaktions-Prozesse hinausgehen, wie beispielsweise Einsichtslernen, zu ermöglichen (vgl. Becker-Carus & Wendt 2017, S. 335; Köhler et al. 2008, S. 483).
Bei der Aufnahme externer Reize durch das Individuum findet eine wechselseitige Beeinflussung von bereits verfügbaren Kenntnissen und den perzipierten Informationen statt. Aus dieser Interaktion werden individuelle Schemata generiert, mit denen das Individuum seine Umwelt erschließen kann. An diesem Kontext stellen zwei zentrale Prozesse den Kern des kognitivistischen Lernverständnisses dar: Assimilation und Akkomodation. Die Integration aufgenommener Informationen in individuelle Schemata wird als Assimilation, die Anpassung des Verhaltens an neue Kontexte als Akkommodation, bezeichnet (vgl. Köhler et al. 2008, S. 483).
Im Gegensatz zum Behaviorismus stellt das Gehirn keine black box dar, sondern wird als Informationsverarbeitungssystem verstanden, dessen Arbeitsweise Teil der kognitionspsychologischen Untersuchung ist. Aus dieser Annahme heraus werden auch Aussagen über das Gedächtnis und dessen Organisation getroffen: Das sogenannte Mehrspeichermodell von Atkinson & Shiffrin (1968) beschreibt drei miteinander interagierende Gedächtnissysteme mit spezifisch unterschiedlicher „Verweildauer“ von Informationen. Das sensorische Gedächtnis behält für sehr kurze Zeit eine extrem hohe Informationsmenge, um diese für weitere Verarbeitungsprozesse bereitzustellen. Die weitergehende Informationsweitergabe geschieht hierbei aktiv, das heißt, dass der Lernende die Perzeption durch kognitive Prozesse selbst steuern kann: diese aufeinanderfolgenden Vorgänge - Selektion, Organisation und Integration - sollen im Folgenden kurz erläutert werden. In der Selektionsphase werden sensorische Reize gezielt gefiltert; nur ein für den Lernenden relevanter Teil wird dem Arbeitsgedächtnis zugespielt. Im Arbeitsgedächtnis werden die selektierten Informationen in der Organisationsphase miteinander in Beziehung gesetzt und mit vorhandenen mentalen Schemata abgeglichen, um in der Integrationsphase im Langzeitgedächtnis in bereits existente kognitive Strukturen und Konzepte eingeordnet zu werden (vgl. Imhof 2016, S. 50; Wecker & Stegmann 2019, S. 377; Zoelch, Berner & Thomas 2019, S. 42).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Lernen im kognitivistischen Sinne als ein Vorgang der Informationsverarbeitung durch den Lernenden zu verstehen ist, bei dem Wissensstrukturen aktiv gebildet und verändert werden (vgl. Imhof 2016, S. 49). Die Betonung dieser selbstständigen Denkprozesse und der mentalen Strukturen sind ein bedeutsames Unterscheidungsmerkmal des Kognitivismus (und Konstruktivismus) vom Behaviorismus (vgl. Arnold et al. 2015, S. 125).
3. Die Cognitive Theory of Multimedia Learning
Für den Bereich eLearning lohnt es sich besonders, die spezifischen Möglichkeiten der neuen Medien in den Fokus der Untersuchung zu rücken. Die Multimedialität bietet hierbei die größten materialbezogenen Entwicklungspotentiale für eLearning, da sie durch die neuen Möglichkeiten der digitalen Medien in vielfältiger Weise angewandt werden kann. Um die zentrale Rolle der Multimedialität für die kognitive Verarbeitungsweise zu verstehen und die grundlegenden Ergebnisse für die Gestaltung von Lernmaterialien adäquat nutzbar zu machen, bedarf es einer lernpsychologischen Analyse der speziellen lernwirksamen Modalitäten von Multimedia. Im Sinne des kognitivistischen Modells charakterisiert Richard E. Mayer (2014) mit der sogenannte Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) diese spezifischen Aspekte der kognitiven Verarbeitung von Informationen, die durch multimediale Informationsdarbietungen tangiert werden. Bei dieser Beschreibung von Gedächtnisstrukturen stützt sich diese Theorie ebenfalls auf das Mehrspeichermodell von Atkinson & Shiffrin sowie die kognitiven Prozesse, die zwischen den einzelnen Speichern stattfinden.
Im Wesentlichen fußt die CTML auf drei Prämissen: Die erste Grundannahme ist die sogenannte dual channel assumption. Sie geht davon aus, dass das Verarbeiten von aufgenommenen Informationen in zwei getrennten Verarbeitungskanälen stattfindet. Demnach werden visuelle Reize und auditive Stimuli generell getrennt voneinander verarbeitet.[2] Allerdings können Signale von einem Kanal in den anderen überführt werden: einerseits werden beispielsweise gelesene Worte zunächst im visual channel aufgenommen, in ihrer mentalen Repräsentation jedoch vom auditory channel verarbeitet; andererseits können auch gesprochene Worte zu einer entsprechenden bildhaften Verarbeitung durch den visuellen Kanal führen (vgl. Mayer 2014, S. 48f.). In Anlehnung an die cognitive load theory (CLT) von John Sweller (2011) geht die zweite Prämisse, die limited capacity assumption, davon aus, dass nicht beliebig viele Informationen in einem Kanal verarbeitet werden können, sondern vor dem Transfer in das Arbeitsgedächtnis durch kognitive Prozesse selektiert werden müssen. An dieser Stelle werden perzipierte Reize in kleinen Informationseinheiten, sogenannte chunks, zerlegt, um sie in der Organisationsphase leichter mit den individuellen kognitiven Strukturen abgleichen und vernetzen zu können[3] (Becker-Carus & Wendt 2017, S. 386f.). Die dritte Annahme der CTML ist die active processing assumption. Sie geht davon aus, dass Menschen aktiv in ihre Kognition eingreifen, um kohärente mentale Abbildungen ihrer Erkenntnisse herzustellen. Hierfür bedienen sie sich den zuvor vorgestellten kognitiven Prozessen der Informationsverarbeitung - Selektion, Organisation, Integration - und der allgemeinen Aufmerksamkeitssteuerung, um die Flut an Umweltreizen auf ein kognitiv praktikables Maß zu reduzieren (vgl. Mayer 2014, S. 50-53; Wecker & Stegmann 2019, S. 377).
- Citation du texte
- Tim Szczygiel (Auteur), 2019, Konzeption von eLearning-Einheiten. Kognitionspsychologische Grundlagen zur Gestaltung multimedialer Lernmaterialien, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1274457
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