Lerntheorien - pc

Lerntheorien und ihre Umsetzung in
multimedialen Lernprogrammen Analyse und Bewertung
Frank Thissen
Einleitung
Computerunterstütztes Lernen ist kein neues Thema, sondern seit den 60er Jahren
in der Diskussion, die sich mit der Verbreitung von Personal Computern (PC) seit
Mitte der 80er Jahre intensiviert hat. Im PC sieht man eine Lernmaschine, die geduldiger als der geduldigste Lehrer, genauer als der pedantischste Lehrer und
flexibler als der flexibelste Lehrer eingesetzt werden kann. Selbstgesteuertes
Lernen mit dem Computer verspricht dem Lerner die Möglichkeit, Ort, Zeit,
Lerntempo und Lernintensität zu bestimmen und so an seine Erfordernisse und
Befindlichkeiten anzupassen. Die Erwartungen sind groß und wurden noch gesteigert durch graphische Bedienoberflächen, die sich Ende der 80er Jahre auf verschiedenen Computern durchsetzten (Apple Macintosh, Atari, Amiga) und zu
Beginn der 90er Jahre schließlich mit Microsoft Windows auf den sogenannten
IBM-kompatiblen PCs Verbreitung fanden. Verbunden mit der graphischen Bedienoberfläche wurde die Möglichkeit, neben Text und Bild auch andere Medien
wie z.B. Video oder Ton wiederzugeben.
Seit einigen Jahren werden Multimedia-PC verstärkt im Bereich der beruflichen
und schulischen Bildung eingesetzt. Multimediales Lernen ist en vogue - aber ist
es auch besser? Welchen Nutzen hat es? Ist es durch den Einsatz unterschiedlicher
Medien effektiver? Und welche Voraussetzungen müssen die Lerner mitbringen,
um von multimedialen Lernprogrammen zu profitieren?
Um diese Fragen klären zu können, müssen wir zunächst danach fragen, wie denn
Lernen überhaupt abläuft. Menschliches Lernen wird nicht allein durch den
Einsatz von Multimedia effektiver. Multimedia kann aber ein wirkungsvolles
Werkzeug sein, das dem menschlichen Lernprozeß unterstützend zugute kommt.
Der sinnvolle Einsatz multimedialer Lernprogramme hängt nicht von der
Quantität und Qualität der verwendeten Technik ab oder von der multimedialen
Präsentation von Informationen. Der sinnvolle Einsatz multimedialer Lernprogramme hängt entscheidend davon ab, ob sie den menschlichen Lernprozessen
gemäß eingesetzt werden und diese Lernprozesse unterstützen oder behindern. Die
Frage nach dem computerunterstützten Lernen ist die Frage danach, wie Lernen
gefördert werden kann.
Im Folgenden möchte ich die aus meiner Sicht wesentlichen Theorieansätze
kritisch skizzieren und ihren Niederschlag in multimedialen Lernprogrammen aufzeigen. Damit zusammenhängend soll die Frage nach der Effektivität
multimedialer Lernprogramme gestellt werden. Es handelt sich um die drei
Lerntheorien:
1. Lernen durch Verstärkung (Behaviorismus)
2. Lernen durch Einsicht (Kognitivismus)
3. Lernen durch Erleben und Interpretieren (Konstruktivismus)
Es sei darauf hingewiesen, daß die Theorien hier nur skizzenhaft dargestellt
werden können, daß es Mischformen gibt und daß es sich bei den verwendeten
Beispielen um eine exemplarische Auswahl handelt, die allerdings die Fülle der
auf dem Markt befindlichen Programme nicht repräsentieren kann. Zur
vertiefenden Beschäftigung sei auf die Literaturliste im Anhang verwiesen.
Lernen durch Verstärkung (Behaviorismus)
Beispiel Mega Mathe Blaster
Das Programm Mega Mathe Blaster1 gehört zu einer Reihe von Lernprogrammen,
die unterrichtsbegleitend für Schüler eingesetzt werden können. In diesem Fall
handelt es sich um Schüler der 1. bis 6. Klasse, die durch Mega Mathe Blaster das
Kopfrechnen trainieren sollen.
Die eigentlichen Übungen des Programms sind in eine Rahmenhandlung eingebettet, die der Zielgruppe angemessen sein und motivierend wirken soll. Dabei
handelt es sich um eine rudimentäre Science-Fiction-Geschichte, die sehr konstruiert und abstrus wirkt, jedoch in einem Einführungsfilm ansprechend visualisiert
ist:
„Der hinterlistige und widerwärtige Wissensdieb Gelator hat Spot gefangen! Gelator, ein
schwereloses Schleimmonster, hat bereits
den Planeten Moldar in seine Gewalt
gebracht und unter Schichten von klebrigem
Schleim begraben. Mit Hilfe von Spots
Intelligenz plant er nun das ganze Universum
seiner schleimigen Herrschaft zu
unterwerfen!
Verbünde dich mit Blasternaut und
der Galaktischen Präsidentin um in
2
einem spannenden Rechenabenteuer unserem Freund Spot zur Hilfe zu kommen,
Moldar vom Schleim zu befreien, Gelator zu fangen und das Universum zu retten!
Fünf Weltraumeinsätze werden deine Rechenkünste und deine Fähigkeit zum
Lösen von Aufgaben in neue Höhen katapultieren.“2
Der Schüler soll nun durch das erfolgreiche Lösen verschiedenster Arten von
Rechenaufgaben die Ordnung im Universum wieder herstellen. Dabei handelt es
sich um Rechenaufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade, die in ihrer
optischen Präsentation dem Spiel angepaßt sind.
Die relativ einfachen Spielsitutionen haben einzig und allein die Aufgabe, den
Spieler zu animieren, sich weiter mit dem Programm zu beschäftigen und dabei
Rechenaufgaben zu lösen.
Beispielsweise bietet ein Spielszenario die Möglichkeit, nach dem richtigen Lösen
von Subtraktionsaufgaben Kometen abzuschießen und Spielpunkte zu sammeln.
Oder um es mit den Worten von Mega Mathe Blaster zu sagen:
3
„Während du Gelator in
einer Verfolgungsjagd zum
Planeten Moldar zurücktreibst, mußt du Aufgaben
lösen; dadurch gewinnst du
Energieschüsse, mit denen
du Weltraumobjekte abschießen und Bonuspunkte
sammeln kannst. Wenn du
fertig bist, erhältst du einen
der Kristalle, die erforderlich sind um Moldar aus der
schleimigen
Umklammerung von
Gelator zu befreien.“3
Andere Spielszenarien von
Mega Mathe Blaster sind
ähnlich konstruiert. In eine
simple Spielsituation sind
die zu lösenden Aufgaben
eingebettet. Werden sie
richtig gelöst, erhält der
Spieler Punkte und erreicht
eine neue Spielebene.
Am Ende des Spiels wird
der Spieler in eine Kategorie (Weltraumlehrling,
Weltraumgeselle, Rechenmeister,
Oberrechenmeister, Rechenexperte, Rechengenie) eingestuft und erhält ein
„Missionszeugnis“.
Lerntheoretischer Hintergrund
Mega Mathe Blaster ist ein Programm, das beim Üben oder „Einpauken“ eines
fest umrissenen Lernstoffs helfen soll. Die fest vorgegebenen Übungen werden so
lange wiederholt, bis sie richtig gelöst werden können. Richtig gelöste Übungen
werden durch Punktevergabe und Erreichen einer neuen Spielebene belohnt,
falsch gelöste Übungen müssen so lange wiederholt werden, bis sie beherrscht
werden.
4
Es gibt auf dem Markt eine Fülle von Programmen, die grundsätzlich ähnlich
konzipiert sind. Hier seien nur die verschiedensten Vokabellernprogramme erwähnt.
Die diesen Programmen zugrunde liegende Auffassung vom Lernprozeß ist das
Lernen durch Verstärkung, das auf den Theorien des Behaviorismus beruht. Die
Grundlagen legte der russische Physiologe Iwan Pawlow (1849 - 1936, Nobelpreis
für Medizin 1904) durch seine Untersuchungen an Hunden. Pawlow untersuchte
den Speichelfluß und die Magensekretionen bei Hunden und stellte fest, daß der
Speichelfluß nicht erst einsetzte, wenn den Hunden Futter gegeben wurde, sondern
bereits beim bloßen Anblick des Futters und später auch dann, als die Hunde ihren
Betreuer, der ihnen das Futter gab, sahen. Pawlow stellte fest, daß der Speichelfluß, ein angeborener Reflex bei Futteraufnahme, auch durch andere Ereignisse
ausgelöst werden kann, wenn diese Ereignisse mit der Futteraufnahme in Zusammenhang gebracht werden. Wurde beispielsweise während der
Futterverteilung eine Glocke geläutet, löste nach einiger Zeit allein das Läuten der
Glocke den Reflex des Speichelflusses aus. Diese neue Art der Verbindung
(Assoziation) zwischen zwei Reizen (Stimuli) wird als klassische Konditionierung
bezeichnet. Durch eine solche Konditionierung wird nach Pawlow generell das
Erlernen von Verhaltensweisen erreicht.
Die Amerikaner Edward L. Thorndike (1874 - 1949), John B. Watson (1878 1958) und Burrhus Frederic Skinner (1904 - 1990) konzentrierten sich bei ihren
Untersuchungen auf die Verbesserung von Lernerfolgen durch verhaltensverstärkende Maßnahmen. Versuchstiere zeigten bestimmte Verhaltensweisen zunehmend, wenn sie dafür belohnt wurden und vermieden sie, wenn sie dafür bestraft wurden. Vor allem Watson formte eine behavioristische Theorie des Lernens
und behauptete, durch Konditionierung jedes gewünschte Verhalten und jede gewünschte Fertigkeit bei Menschen erreichen zu können.
„Gebt mir ein Dutzend gesunde, gut gebaute Kinder und meine eigene
spezifizierte Welt, um sie darin großzuziehen, und ich garantiere, daß ich
irgendeines aufs Geratewohl herausnehme und es so erziehe, daß es
irgendein beliebiger Spezialist wird, zu dem ich es erwählen könnte - Arzt,
Jurist, Künstler, Kaufmann, ja sogar Bettler und Dieb, ungeachtet seiner
Talente, Neigungen, Absichten, Fähigkeiten und Herkunft seiner
Vorfahren.“4
Die Schulen und Auswirkungen des Behaviorismus sind vielfältig und
weitreichend und es würde den Rahmen sprengen, sie hier nahezu vollständig
darzustellen. Zusammenfassend läßt sich jedoch festhalten, daß der
Behaviorismus Verhalten und Wissen als Ergebnis von verstärkenden
(belohnenden) oder bestrafenden Faktoren auffaßt. Das Gehirn wird dabei als ein
Organ angesehen, das auf Reize mit vorgegebenen (angeborenen oder erlernten)
Verhaltensweisen reagiert. Die dabei im Gehirn ablaufenden Prozesse
interessieren die Behavioristen kaum.
5
Lernen ist Trainieren, und somit ist das Ziel von Lernsituationen eine Verhaltensänderung im Sinne eines „richtigen“ Verhaltens. Wissenserwerb ist das
Abspeichern von Informationen, erleichtert und verstärkt durch Belohnung.
Rolle des Lernprogramms
Von der Lerntheorie des Behaviorismus geprägte Lernprogramme haben den
Charakter einer starren Paukmaschine. Als Schreibmaschinen-Lernprogramm
optimal geeignet, zum Rechnen
oder Vokabellernen5 in beEinführung
grenztem Maße, haben sie nur
Informationspräsentation
einen eingeschränkten Wirkungsgrad. Sie reagieren unmittelbar auf
Aufgabe 1
Konditionierung
das Verhalten des Lerners und
Augabe 2
Konditionierung
geben direkte Rückmeldung. Der
Stoff ist übersichtlich und die
Aufgabe 3
Konditionierung
Lernziele sind klar und eindeutig
Aufgabe 4
Konditionierung
festgelegt. Er wird meist als Abfolge von Frage-/Aufgaben- und
usw.
Antwortkombinationen
präsentiert. Das vom Programm
vorgegebene Lernergebnis ist
eindeutig meßbar.
Beurteilung
Behavioristisch geprägte Lernprogramme erfüllen den Zweck, für den sie erstellt
worden sind, oft sehr gut. Rechnen macht mit Mega Mathe Blaster sicherlich
deshalb mehr Spaß als mit einem Lehrbuch, weil die Spielumgebung durchaus
motivierend wirkt und das Programm direkt auf die Lösungen des Lerners
reagiert. Auch das Vokabellernen läßt sich durch ein Spielprogramm recht
abwechslungsreich gestalten.
Die Frage ist nur, ob Mathematik durch das wiederholte Lösen von Aufgaben gelernt und verstanden wird und ob eine Fremdsprache durch das Einpauken von
Vokabeln (und grammatikalischen Strukturen) erlernt wird.6 Eingepaukter Lernstoff ist meist schon nach der Prüfung, für die er gelernt wurde, wieder vergessen.
Erst das persönliche Aneignen des Stoffes, seine Anknüpfung an Vorwissen und
seine Integration in einen sinnvollen Zusammenhang führen zu einem vertieften
und anwendbaren Wissen. Man wird auch nicht ein guter Arzt durch
Auswendiglernen eines medizinischen Wörterbuchs.
Problematisch erscheint mir auch die behavioristische Vorstellung, daß es
eindeutig „richtiges“ oder „falsches“ Verhalten gebe und daß die individuellen
6
und sozialen Bedingungen des menschlichen Lernens wenig berücksichtigt
werden. Es hat den Anschein, daß im behavioristischen Verständnis der Mensch
als relativ einfache Maschine angesehen wird, die beliebig zu steuern sei, was
einer sehr reduktionistischen Vorstellung entspricht.
Lernen durch Einsicht (Kognitivismus)
Beispiel PhotoShop
Die Bildbearbeitungssoftware PhotoShop7 wird mit einer CD-ROM ausgeliefert,
die Videosequenzen enthält, in denen Experten die Benutzung des Programms
vorführen und erläutern. Vorlesungsartig zeigen und erklären diese
Experten in kurzen Sequenzen anhand
von konkreten Aufgaben, wie sie
PhotoShop bedienen und mit dem
Programm die Aufgaben lösen. Dabei
versuchen sie, ihre Vorgehensweisen
und Aktionen so deutlich zu machen,
daß der Zuschauer sie versteht und
nachvollziehen kann.
7
Auch wenn man in diesem Fall noch nicht von einem Lernprogramm sprechen
kann, wird ein Merkmal deutlich, das sich von den behavioristischen Ansätzen abhebt. Fertigkeiten - hier die Bedienung einer komplexen Software - werden durch
Einsicht erlernt, sie werden nicht gepaukt, sondern verstanden und nachvollzogen.
Dazu hilft ein Experte oder Tutor.
Beispiel Tutorial STEP7
Das Tutorial STEP 7 der Firma Siemens führt in eine Software (STEP 7) ein, mit
deren Hilfe sich Automatisierungsgeräte (SIMATIC S7) einstellen und
programmieren lassen. Es bietet einen zusammenhängenden Lehrgang, in dem der
Benutzer Schritt für Schritt in die Benutzung der Software eingeführt wird.
8
Er wird von einem
Tutor durch das
Programm geführt
und begleitet. Das
Programm vermittelt
den Lernstoff anhand
eines konkreten
Praxisbeispiels: einer
Flaschenabfüllanlage
in einer Brauerei.
Der Aufbau der insgesamt 11 Lektionen
besteht jeweils aus
einem einleitenden
Teil, in dem mit
Hilfe von Animationen Zusammenhänge verdeutlicht und Begriffe erklärt werden.
Im anschließenden Teil wird der Umgang mit der Software in einer Simulation
eingeübt, und zwar indem der Tutor den Benutzer schrittweise durch die
Bedienschritte führt. In einem zweiten Schritt wird dem Benutzer dann eine
Aufgabe gestellt, die er eigenständig zu lösen hat. Falls er dabei Schwierigkeiten
hat oder nicht weiter weiß, ist der Tutor auf Knopfdruck zur Stelle und führt das
richtige Vorgehen vor. Am Ende jeder Lektion gibt ein Multiple-choice-Test dem
Lerner die Möglichkeit, seinen Lernerfolg zu überprüfen.
Beispiel TeamUp
Das Programm TeamUp8 soll die Teamfähigkeit von Mitgliedern eines Teams verbessern, indem es dem Benutzer hilft, Kommunikationsstrukturen und Verhaltensweisen in Teamsitzungen zu analysieren und zu interpretieren. Das Programm
zeigt in Videosequenzen verschiedene Teamsituationen, in denen das Konzept für
einen neuen Fernsehsender diskutiert wird.
9
Die Mitglieder dieses
virtuellen Teams haben
sehr unterschiedliche und
konträre Ansichten von
den Zielen und Inhalten
des neuen Senders. In drei
Sitzungen behandeln sie
jeweils vier verschiedene
Tagesordnungspunkte.
Der Benutzer von TeamUp
hat die Möglichkeit, in die
Diskussion einzugreifen,
indem er den Teammitgliedern das Wort erteilt,
ihnen Fragen stellt oder einen Themenwechsel erzwingt.
Durch die Beobachtung
der Teamsitzungen und
das gezielte Eingreifen in
deren Ablauf sollen dem
Benutzer gruppendynamische und
kommunikative Prozesse
deutlich werden und er
seine Fähigkeit verbessern, sich und andere
besser einzuschätzen.
Dabei wertet das
Programm das Verhalten
des Benutzers aus und
faßt es in einer abschließenden Beurteilung zusammen.
Lerntheoretischer Hintergrund
Die hinter den hier beschriebenen Programmen stehenden Theorien lassen sich
unter dem Oberbegriff Kognitivismus zusammenfassen und verstehen sich als
Gegenbewegung zum Behaviorismus, der als mechanistisch abgelehnt wird. Dem
Kognitivismus geht es darum, die im Gehirn ablaufenden komplexen Prozesse zu
untersuchen, zu verstehen und ihre Regeln zu beschreiben. Es geht dabei um die
menschliche Wahrnehmung, Problemlösungsstrategien, Entscheidungsprozesse
und das menschliche Verstehen komplexer Zusammenhänge. Die Bandbreite
kognitivistischer Ansätze ist groß und es gibt fließende Übergänge zu
behavioristischen und konstruktivistischen Theorien. Gestaltpsychologen wie
10
Wolfgang Köhler, Kurt Koffka und Max Wertheimer, aber auch andere wie Kurt
Lewin, J.S. Bruner, Jean Piaget oder Marvin Minsky haben vielfältige Theorien
darüber entwickelt, wie Informationen verarbeitet werden.
Lernen wird im kognitivistischen Verständnis als vielschichtiger Prozeß der
Informationsverarbeitung angesehen, der auch die Interpretation und Bewertung
des Informationsangebotes enthält. Neues Verhalten wird durch eine intensive
Auseinandersetzung mit den entsprechenden Situationen erlernt. Wissen wird
nicht als eingepaukte angeeignete Information angesehen, sondern wird erworben
in einem komplizierten Prozeß des Verstehens und Verarbeitens von
Informationen. Es geht nicht darum, richtige Antworten oder Handlungen zu
trainieren, sondern richtige Methoden zur Beantwortung oder
Problemlösungsverfahren zu erwerben.
Rolle des Lernprogramms
Kognitivistisch geprägte Programme bieten einen geleiteten Einstieg in ein Thema
und zeigen dem Lerner Zusammenhänge und Vorgehensweisen auf.
Einführung
Dabei führt häufig ein Tutor durch
den Lernstoff und übernimmt eine
Informationspräsentation
Vorbildrolle. Der Stoff wird oft
Fragestellung
anhand von authentischen
Antwortanalyse
Situationen vermittelt und
Zusammenhänge kommen vor
Feedback
Details. Der strenge Aufbau und
Abschluß
Verlauf der meisten kognitivistisch
beeinflußten Lernprogramme erweist sich zuweilen als Einschränkung, die dem Lerner keine
Möglichkeit bietet, sich das Thema assoziativ oder „stöbernd“ zu erschließen.
Beurteilung
Mit Hilfe der kognitivistischen Lerntheorien wurden viele überzeugende Lernprogramme entwickelt, die vor allem im Bereich der beruflichen Bildung
inzwischen intensiv zum Einsatz kommen. Als Beispiel hierzu sei die Ausbildung
von Mitarbeitern der Deutschen Bahn AG mit Hilfe von tutoriellen Systemen im
Verhaltenstraining genannt. Komplexe Situationen, problemorientierte Wissensvermittlung und das Aufzeigen von Zusammenhängen sind die Stärke dieser
Programme.
Kritisch ließe sich anmerken, daß die starke Betonung der informationsverarbeitenden Hirnleistungen die körperlichen und sozialen Aspekte des mensch-
11
lichen Lernens vernachlässigt. Auch der in der Diskussion oft vertretene Ansatz,
das Gehirn mit einem Computer zu vergleichen, unterschätzt die Komplexität des
Gehirns und überschätzt die Möglichkeiten der KI-Forschung9.
Lernen durch Erleben und Interpretieren
(Konstruktivismus)
Beispiel Krea-Kanji
Das Programm Krea-Kanji10 ist 1995 an der Universität Köln entstanden.
Potentielle Anwendergruppe sind vor allem Studenten des Faches Japanologie,
aber auch alle diejenigen, die sich auf einen Japanaufenthalt vorbereiten oder
beruflich mit japanischer Sprache und Schrift zu tun haben.
Mit Hilfe des
Programms sollen
die Lerner die 500
wichtigsten in Japan
gebräuchlichen
chinesischen Schriftzeichen (Kanji) erlernen, und zwar
sowohl ihre Struktur
als auch ihre Bedeutung, Aussprache
und Schreibweise.
Kanji-Zeichen sind
im Laufe der Jahrhunderte aus Ideogrammen heraus entstanden. Sie bestehen aus verschiedenen Komponenten
(Radikalen), die miteinander kombiniert werden, um neue Wortbedeutungen zu erhalten. Das Zeichen für Meer (umi) setzt sich beispielsweise aus den Radikalen für Wasser und Feld (Meer = Wasserfeld) zusammen. Da die Zeichen auf Ideogrammen basieren, kann ihre
visuelle Kodierung nach kurzer oder längerer Beschäftigung mit ihnen
assoziativ erschlossen werden. Weitere Mittel der Aneignung sind
Analogien, Elaborationen und verschiedene Arten von Visualisierungen. „Die
Prozesse der Lernstrategie - erinnern - assoziieren - erschließen - vernetzen vergleichen - werden auf geschickte Weise in den ersten Lernübungen parallel zur
Wissensvermittlung eingeübt, in den nachfolgenden zu einer Strategie
zusammengeschlossen und in den abschließenden soweit automatisiert, daß auto-
12
nome Lernkompetenz entsteht und die Menge der Kanji mit sparsamer lehrlerntheoretischer Unterstützung erlernt werden kann.“11
Die Innovation von Krea-Kanji besteht vor allem in der Möglichkeit des Lerners,
sich intensiv mit den Kanji zu beschäftigen und sich ihre Bedeutung zu erschließen. „Zur Strukturierung der Zeichenmenge sowie der Vernetzung der
Gedächtnisspuren wird der Lernende in übergeordneten Modulen dazu angeregt,
mehrere Zeichen zu visualisieren und diese in der Vorstellung nach Ähnlichkeit zu
einem vorgegebenen Zeichen zu bewerten. Hierzu muß der Lerner die Zeichen
intensiv und quasi simultan visualisieren. Dieser Prozeß aktiviert in besonderem
Maße das aktive Beherrschen der Zeichen.“12
Das nebenstehende
Bild zeigt eine
Basisübung. Die
unten stehende
Assoziation beschreibt ein
Zeichen. Der Lerner
hat die Aufgabe, das
zugehörige Zeichen
zu erkennen und die
deutsche Bedeutung
zu ermitteln. Entscheidend ist dabei
die Auseinandersetzung mit dem
Lernstoff und die Tiefe der Verarbeitung der Informationen. Dabei wird der Lernstoff dem Lerner als Material zur Verfügung gestellt, mit dem dieser sich auf seine
ihm angemessene Weise auseinandersetzen kann. Die Übungen von Krea-Kanji
fördern dieses explorative Erschließen des Stoffes. Die Eigenaktivität des Lerners
steht im Vordergrund und dominiert im Lernprozeß.
Wenn Krea-Kanji ein kognitivistisch geprägtes Programm wäre, würde der Lerner
stärker geführt werden. Ihm würden Zusammenhänge aufgezeigt und mögliche
Assoziationen vorgegeben. Dadurch würde aber seine Eigenaktivität reduziert
werden und die eigene Auseinandersetzung mit den Inhalten von Krea-Kanji wäre
weitaus geringer. Als behavioristisches Programm würde Krea-Kanji Zeichen und
ihre Bedeutung aufzeigen und durch Abfrageübungen so lange wiederholen, bis
die richtige Bedeutung dem entsprechenden Zeichen zugeordnet wird.
13
Beispiel CABS
Das Simulationssystem Cabs13 vermittelt betriebswirtschaftliches Wissen durch
eine Methodik, die den Benutzer in die Rolle versetzt, die Entwicklung eines
internationalen Automobilherstellers zu beeinflussen. Die Aufgabe des Lerners ist
es, das Wirtschaftsunternehmen in verschiedenen Fallstudien möglichst
erfolgreich zu führen. Dabei verwendet Cabs authentische Markt- und
Strukturdaten der internationalen Automobilindustrie und basiert auf
wissenschaftlich anerkannten, betriebswirtschaftlichen Modellen14 (ShareholderValue Modell nach Rappaport, doppelt geknickte Preis-Absatzfunktion nach
Gutenberg, 5-phasiger Produktlebenszyklus, Portfolio-Analyse).
Cabs beinhaltet alle wichtigen Bestandteile eines Unternehmens wie Produktentwicklung, Produktion, Logistik, Marketing, Rechnungswesen und Personalwesen, Jahresabschluß und Steuern. Es versucht, möglichst authentisch die Unternehmensbereiche und Beeinflussungsinstrumente darzustellen.
Auf diesem
Instrumentarium
kann der Lerner
spielen und dabei
Erfahrungen
sammeln, Zusammenhänge
kennenlernen und
sich betriebswirtschaftliches
Wissen aneignen. Er
kann die unterschiedlichsten Einflußfaktoren verändern und ihre
Auswirkungen direkt verfolgen. Bei Bedarf kann der Anwender kontextsensitive
Hilfsinformationen sowie Hintergrundinformationen, Leitfäden und Glossare abrufen. Virtuelle Unternehmensberater und die graphische Überblicksdarstellung
sämtlicher Unternehmensdaten helfen bei Entscheidungen.
14
Eine tutorielle Hilfe
erleichtert zwar den
Einstieg in das
Programm, führt den
Lerner jedoch nicht
so stark, wie dies in
tutoriellen Lernsystemen der Fall ist.
Der Lerneffekt
kommt vielmehr
durch die eigenen
Erfahrungen des
Lerners zustande,
durch Ausprobieren,
Fehlentscheidungen,
das Entdecken von
Zusammenhängen und zunehmende Erfahrung in der Auseinandersetzung mit der
Simulationsumgebung.
Beispiel Sofies Welt
Der Bestseller Sofies Welt von Jostein Gaarder führt als Roman auf unterhaltsame
Weise in die Geschichte und Themen der Philosophie ein. Die CD-ROM Sofies
Welt15 basiert zwar inhaltlich auf dem Buch von Gaarder, nutzt aber die Möglichkeiten von Multimedia intensiv. Vor allem aber vermittelt sie die Informationen
auf eine völlig andere Weise als die Romanvorlage: sie bietet eine „interaktive
Reise in die spannende Welt der Philosophie“16. Der Benutzer wird auf eine
Abenteuerreise geschickt und muß sich durch zwanzig unterschiedliche Szenen
durcharbeiten. In diesen Szenen geht es darum, Fragen zu beantworten, Aufgaben
zu lösen, etwas zu entdecken oder Botschaften zu empfangen.
15
In der Auseinandersetzung
mit den Szenarien wird der
Benutzer mit Grundfragen
der Philosophie
konfrontiert. Dies geschieht auf eine äußerst
geschickte Art und Weise.
So tauchen im Programm
ab und zu emails17 auf, die
an den Benutzer gerichtet
sind und ihm wichtige
Hinweise zur Lösung der
Aufgaben geben. Eine
dieser emails ist an eine
andere Person adressiert.
Wenn nun der Benutzer diese email liest, wird er vom Programm danach gefragt,
ob es zulässig sei, fremde Post zu öffnen und zu lesen. Und schon befindet sich
der Leser in einer ethischen Diskussion über das rechte Handeln.
In einer anderen Szene
geht es darum, ob das
Leben determiniert sei
oder ob man sein Schicksal
beeinflussen könne. Der
Benutzer wird nach seiner
Meinung gefragt und ihm
werden unterschiedliche
philosophische Ideen zu
dieser Frage entwickelt.
Immer wieder verstrickt
Sofies Welt den Benutzer
in Situationen und
Diskussionen und läßt ihm
Philosophie erfahrbar werden. Es fördert die intensive Auseinandersetzung mit
philosophischen Ideen und regt zum weiteren Nachdenken über letzte Fragen an.
Oder um Sofies Welt zu zitieren:
„Je weiter Du in das Abenteuer vordringst, desto mehr wird Dir bewußt
werden, daß nichts wirklich so ist, wie es auf den ersten Blick scheint.
DYAUS [die Szenen der CD-ROM] birgt ein großes Geheimnis. Dieses zu
lüften, wird Dir erst gelingen, wenn Du Deine Vorstellungen von der Wirklichkeit und von der Identität kritisch unter die Lupe genommen hast.“18
16
Lerntheoretischer Hintergrund
Die drei hier kurz vorgestellten Programme Krea-Kanji, Cabs und Sofies Welt
unterscheiden sich von den bisher beschriebenen Programmen vor allem dadurch,
daß sie den Lerner sehr wenig anleiten oder ihm Lernmaterial präsentieren. Vielmehr zeichnen sie sich dadurch aus, daß sie eine Lernumgebung zur Verfügung
stellen, die es ermöglicht, etwas auszuprobieren, sich mit Themen zu beschäftigen
und Inhalte und Zusammenhänge eigenständig zu entdecken.
Die hinter diesem Konzept steckende Theorie wird seit einigen Jahren unter dem
Begriff Konstruktivismus diskutiert und verbindet Erkenntnisse verschiedener
wissenschaftlicher Disziplinen wie Neurobiologie, Kognitionspsychologie,
Linguistik und Informatik. Ebenso wie der Kognitivismus sieht der Konstruktivismus das Gehirn als ein informationsverarbeitendes System an. Der entscheidende
Unterschied besteht allerdings darin, daß im Konstruktivismus das Gehirn als ein
relativ geschlossenes und sich selbst organisierendes System angesehen wird, das
zum allergrößten Teil seiner Aktivitäten mit sich selbst beschäftigt ist und nur zu
einem geringen Teil mit der Verarbeitung von Informationen oder Reizen aus der
Außenwelt. Diese Informationen der Außenwelt wie z.B. Töne oder visuelle Eindrücke bieten, durch die Sinnesorgane aufgenommen, dem Gehirn keine
Informationen darüber, wie die Dinge der Welt sind, sondern dienen nur als Rohmaterial, das vom Gehirn erst interpretiert und verstanden wird. Wir hören eine
Musik nicht mit unseren Ohren, sondern unsere Ohren nehmen Schallwellen wahr,
setzten sie in einfache elektrische Impulse um und leiten sie an das Gehirn weiter,
das aus diesen Impulsen erst die Musik werden läßt. Der Musikeindruck wird also
erst im Gehirn erzeugt und nicht von den Sinnesorganen aufgenommen.
Die wesentliche Leistung des Gehirns besteht also darin, die von den Sinnesorganen übertragenen Impulse aus der Außenwelt permanent zu interpretieren.
Dabei schafft es sich seine Konstruktion davon, wie denn die Welt sei, ohne zu
wissen, wie sie wirklich ist. Was wir wahrnehmen sind immer nur unsere Erfahrungen von den Dingen, nicht die Dinge selber. Etwas verstehen heißt in
diesem Sinne, eine Interpretation aufzubauen, die funktioniert und schlüssig zu
sein scheint. Diese strukturierende Arbeit des Gehirns hat den Zweck, dem
Individuum das Überleben in seiner Umgebung zu ermöglichen.
Diese Vorstellungen sind nicht neu, sondern in der Vergangenheit schon von
Vico, Comenius, Montessori, Kant und Piaget vertreten worden. Neu sind nur die
physiologischen Entdeckungen der Hirnforschung der letzten Jahre, die diese Vorstellungen zu bestätigen scheinen.
Für das Lernen heißt dies, daß Lernen kein passives Aufnehmen und Abspeichern
von Informationen und Wahrnehmungen ist, sondern ein aktiver Prozeß der
Wissenskonstruktion. Etwas lernen heißt, das Konstrukt im Kopf zu überarbeiten
17
oder zu erweitern. Es heißt, sich aktiv und intensiv mit dem Lerngebiet auseinanderzusetzen.
Außerdem ist Lernen ein individueller, selbstgesteuerter Prozeß, der je nach Vorkenntnissen und -erfahrungen sehr unterschiedlich ausfallen kann.
In letzter Konsequenz heißt dies aber auch, daß die Vermittlung von Lernstoff
oder Wissen im Sinne einer Übertragung nicht möglich ist. Ein Lehrer oder
computerunterstütztes Lernsystem kann immer nur den Konstruktionsprozeß des
Gehirns anregen, fördern und ihm helfen, das Wissen selbst zu erwerben.
Rolle des Lernprogramms
Das konstruktivistische Lernsystem hat nicht mehr führende und anleitende
Funktion, sondern bietet Anlässe,
Anregungen, Hilfen, es ist Berater
Anregungen
und Begleiter. Es stellt komplexe
Umgebungen zur Verfügung, mit
Aufgaben
deren Hilfe der Lerner sein Wissen
Komplexe
und seine Fertigkeiten aufbauen
Hilfen
Lernumgebung
kann. Es ermöglicht ein ganzheitliches Lernen. Es ist kein
Hinweise
Informationsanbieter, sondern
inszeniert authentische ErFeedback
fahrungen und Begegnungen mit
dem Themengebiet. Damit gibt es
dem Lerner ein hohes Maß an
Freiheit aber auch an Eigenverantwortung für den Lernerfolg.
Beurteilung
Das Lernen mit konstruktivistisch geprägten Lernumgebungen löst bei einigen
Lernern Unbehagen aus, sie fühlen sich überfordert und orientierungslos.
Das behavioristische Programm suggeriert die Sicherheit, einen bestimmten, fest
umrissenen Stoff zu verabreichen und gibt die Möglichkeit, zu überprüfen, ob
dieser Stoff auswendig gelernt worden ist.
Das kognitivistisch geprägte Programm führt den Lerner und bietet ihm dadurch
ebenfalls eine gewisse Sicherheit, die aber trügerisch sein kann.
Eine konstruktivistische Lernumgebung stellt sehr hohe Anforderungen an den
Lerner, vor allem die, sich auf die Lernumgebung und Lernsituation einzulassen.
Das in ihr erworbene Wissen hat eine spezielle Qualität, und zwar die, daß das
Lernergebnis darin besteht, sich intensiv mit dem Thema beschäftigt und die
Informationen und Eindrücke intensiv verarbeitet zu haben.
18
Ausblicke / Fazit
Drei Entwicklungen haben es attraktiv erscheinen lassen, Computer als Lerninstrumente einzusetzen:
• der rapide Preisverfall des Computers und die damit verbundene starke Verbreitung der PC
• die rasante technologische Entwicklung und die multimedialen Möglichkeiten,
digitalisierte Texte, Bilder, Videos und Töne auf Datenträgern großer Kapazität
zu speichern und wiederzugeben
• die Entwicklung des Internet als ein Kommunikationsmedium, das die Vernetzung unterschiedlichster Informationsquellen ermöglicht und die
Kommunikation zwischen Lernern und Lehrern intensiviert
Selbstgesteuertes Lernen und Lernen in einer Gruppe mit allen damit verbundenen
sozialen Aspekten werden in naher Zukunft nicht mehr zwei verschiedene Arten
des Lernens sein, sondern sich gegenseitig intensiv ergänzen. Menschen werden in
der Informationsgesellschaft mehr und mehr dazu befähigt werden müssen, sich
eigenständig in neue Themengebiete einzuarbeiten. Lernen mit Multimedia wird
in naher Zukunft eine gleichberechtigte Alternative zu klassischen Formen des
Lernens sein. Universitäten und berufsbildende Einrichtungen werden immer
stärker mit Hilfe der neuen Medien Lernprozesse fördern und den Lernern die
Möglichkeiten bieten, sich explorativ Wissen zu erschließen und anzueignen. Es
werden virtuelle globale Lerngemeinschaften entstehen, die aus den unterschiedlichsten Teilnehmern bestehen, die miteinander intensiv kommunizieren,
die multimediales Lernmaterial gemeinsam erstellen und bearbeiten, und in denen
der Lehrer oder das Lernprogramm die Rolle eines Moderators oder Impulsgebers
innehat.
Diese neuen Formen des Lernens müssen auch erst erlernt werden. Vor allem
müssen sie als nicht nur gleichwertige, sondern auch effektivere Formen des
Lernens erkannt und akzeptiert werden.
Der lerntheoretische Hintergrund, der mir für diese neuen Lernwelten am geeignetsten erscheint, ist die konstruktivistische Theorie. Ihre Umsetzung in multimedialen Lernsystemen (online und offline) bietet eine neue Qualität, die in dieser
Form bisher nicht erreicht worden ist.
Die Zukunft verspricht spannend zu werden. Sind wir bereit?
Literatur
John R. Anderson: Kognitive Psychologie. 2. Aufl. Heidelberg 1996
19
Heinz Arzberger / Karl-Heinz Brehm (Hgg.) Computerunterstützte Lernumgebungen. Planung, Gestaltung und Bewertung. Erlangen 1994
Peter Baumgartner / Sabine Payr: Lernen mit Software. Innsbruck 1994
Walter Edelmann: Lernpsychologie. Eine Einführung. 4. Aufl. Weinheim 1994
Heinz von Foerster: Wissen und Gewissen. Versuch einer Brücke. 2. Aufl.
Frankfurt/M. 1994
Peter Gallin / Urs Ruf: Sprache und Mathematik in der Schule. Auf eigenen
Wegen zur Fachkompetenz. 3. Aufl. Zürich 1993
Ernst von Glasersfeld: Wege des Wissens. Konstruktivistische Erkundungen
durch unser Denken. Heidelberg 1997
Ludwig J. Issing / Paul Klimsa (Hgg.): Information und Lernen mit Multimedia.
Weinheim 1995
Landesinstitut für Schule und Weiterbildung: Lehren und Lernen als konstruktive
Tätigkeit. Beiträge zu einer konstruktivistischen Theorie des Unterrichts. Soest
1995
Guy R. Lefrancois: Psychologie des Lernens. 3. Aufl. Heidelberg 1994
Humberto R. Maturana / Francisco J. Varela: Der Baum der Erkenntnis. Bern
1987
Jakob Nielsen: Multimedia, Hypertext und Internet. Grundlagen und Praxis des
elektronischen Publizierens. Braunschweig 1996
Rolf Schulmeister: Grundlagen hypermedialer Lernsysteme. Theorie, Didaktik,
Design. Bonn 1996
Manfred Spitzer: Geist im Netz. Modelle für Lernen, Denken und Handeln.
Heidelberg 1996
Gerhard Steiner: Lernen. 20 Szenarien aus dem Alltag. Bern 1988
Frank Thissen: Das Lernen neu erfinden. Grundlagen einer konstruktivistischen
Multimedia-Didaktik. in: Uwe Beck / Winfried Sommer (Hgg.): LearnTec 97.
Tagungsband. Karlsruhe 1997, S. 69-79
Paul Watzlawick: Wie wirklich ist die Wirklichkeit? Wahn - Täuschung - Verstehen. 21. Aufl. München 1993
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Davidson and Associates: Mega Mathe Blaster. 1996
Mega Mathe Blaster, Online-Hilfe
Mega Mathe Blaster, Online-Hilfe
Watson 1914, zitiert nach W.F. Bonin: Die großen Psychologen. Hermes Handlexikon.
Düsseldorf 1983, S. 329
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Der didaktische Wert des Vokabelpaukens, das sich auf das Auswendiglernen von Wörtern
reduziert, ist äußerst zweifelhaft. Vgl. Werner Bleyhl: Fremdsprachenlernen als dynamischer
und nichtlinearer Prozeß, in: Fremdsprachen Lehren und Lernen 26, 1997, S. 219-238
Vgl. hierzu: Peter Gallin / Urs Ruf: Sprache und Mathematik in der Schule. Auf eigenen Wegen
zur Fachkompetenz. 3. Aufl. Zürich 1993
Adobe: PhotoShop Version 3. 1994
AsseT GmbH (Friedrichshafen): TeamUp. 1996
KI = Künstliche Intelligenz, eine Forschungsrichtung, die sich mit den Möglichkeiten des
Computers befaßt, menschliches Denken nachzuahmen
Universität Köln, Seminar für Pädagogische Psychologie: Krea-Kanji. 1995 (ausführliche
Informationen unter der URL: http://www.uni-koeln.de/phil-fak/paedsem/psych/Krea/Krea.html
oder der email: [email protected])
http://www.uni-koeln.de/phil-fak/paedsem/psych/Krea/Krea.html
http://www.uni-koeln.de/phil-fak/paedsem/psych/Krea/Krea.html
Virtual Management Simulation Software GmbH: Cabs. 3.1. 1997
Angaben aus Cabs-Produktinformationen
Navigo Multimedia: Sofies Welt. München 1997
Umschlagcover zu Sophies Welt
elektronische Post
Beiheft zur CD-ROM Sophies Welt
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