MCK-02-Gedaechtnis-und-Lernen

TFH Berlin
MCK Kapitel 2 –
Gedächtnis und Lernen
2.2 Gedächtnis und Kognition
2.3 Benutzerklassen
2.4 Lernen, Erinnern und Wiedererkennen
BHT Berlin
© Ilse Schmiedecke 2010
Schwerer Kopf?
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 Gehirn knapp 3 Pfund schwer
 ca. 2% der Körpermasse
 ca. 20% des Energiebedarfs!




© schmiedecke 10
HCI
vegetative Prozesse
Sinneswahrnehmungen
unbewusste Denkprozesse
bewusste Denkprozesse
2
Gedächtnis und Kognition
TFH Berlin

Gedächtnisforschung ist Teil der
Psychologie
– daher "psychische
Benutzereigenschaft"

Kognition steht für menschliche
Informationsverarbeitung:
– Erkennen, Durchdenken,
Anwenden ...

Gedächtnis ist zentral für die
Interaktion:
– Keine Interaktion ohne Kognition
– Keine Kognition ohne Gedächtnis
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HCI
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Gedächtnisarten
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 Sensorisches Gedächtnis:
- ikonischer
(12 Chunks, 0,5 sec Persistenz)
- und echoischer Speicher
(bis 5 sec. Persistenz)


KZG (Kurzzeit-Gedächtnis)
- Arbeitsspeicher
- 7 +/- 2 Chunks, 15-30 sec.
- störungsanfällig
- Informationsverlust durch Überlastung
- auffrischbar durch Wiederholung
LZG (Langzeit-Gedächtnis)
- Unbegrenzte Kapazität und Persistenz
(100 TB)
- Assoziatives Wissensnetz
- Zugriffszeit 8 sec/Chunk
- Recall / Recognition (Zugang zum Wissensnetz)
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HCI
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
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Sensorisches Gedächtnis und Wahrnehmungsfilter
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
Wahrnehmungsfilter: Prägnanz
– Es ist kein Dauerreiz (Sensorischer Filter)
– Reiz passt in den aktiven Kontext (KZG)
– Es gibt Vorwissen zum Reiz (LZG)
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HCI
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Scheinbewegungen durch sensorischen "Nachhall"
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
Das sensorische
Gedächtnis ist wie ein
Nachhall der
Sinneseindrücke
– Dadurch werden
Veränderungen der
Wahrnehmung
zugeführt.

Täuschungen durch
gezielte Fehldeutung
minimaler
unwillkürlicher
Augenbewegungen
– "unruhige Bilder"
beruhen teilweise
auf diesem
Phänomen
Quelle: www.schwarzerkater.at/Webdesign/blog/images/wasdasHirnalleskann.pps
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HCI
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Visuelle Wahrnehmung und Gestaltgesetze
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Visuelle Wahrnehmung
Unbewusste Vorverarbeitung
– Erkennen bekannter Strukturen
– "Vorsortierung" der visuellen Information
– Unterdrückung von Dauerreizen
(Hintergrundstrukturen)
Gestaltgesetze
Erklärungen der Vorverarbeitung
über 100 Gestaltgesetze, 4 Hauptgesetze:
–
–
–
–
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Gesetz
Gesetz
Gesetz
Gesetz
der
der
der
der
Nähe
Ähnlichkeit
Geschlossenheit
Prägnanz
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Gesetz der Nähe und der Ähnlichkeit
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HCI
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Gesetz der Geschlossenheit
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HCI
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Gesetz der Guten Form
(Prägnanz)
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Online-Experimente:
http://www.informatik.uni-bremen.de/~fmike/multilern/gestaltgesetze.html
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Optische Täuschungen
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Quelle: http://www.panoptikum.net/optischetaeuschungen/
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Kurzzeitgedächtnis
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 Arbeitsgedächtnis
– Planung und Orientierung im Handlungsprozess
 klein: 7 +/- 2 Chunks
 flüchtig: 15-30 sec.
 störungsanfällig
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Nur ins Kurzzeitgedächtnis einprägen?
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






Einkaufsliste?
Lernen für die Klausur am Vorabend?
Memory-Paare?
Telefonnummer zum Wählen?
km-Angaben auf Autobahnschild?
Weg zum Bahnhof?
Angaben aus dem Wetterbericht?
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Chunking
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 Aufteilung der Information in (7-er-) Blöcke
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Langzeitgedächtnis
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 Unbegrenzt!
 Assoziationen sind die Schlüssel:
– je mehr
– je neuer
– je frequentierter
 desto besser abrufbar
 Schlüssel kann man verlegen …
 Gute "Schlüsselanhänger" sind
– "Eselsbrücken"
– Klänge und Bilder
– Emotionen
(eigentlich sind das eigene Schlüssel)
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Rechts oder Links?
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 Die allgemein bekannte Aufteilung in rechte und linke
Gehirnhälfte betrifft v.a. das Langzeitgedächtnis:
 Deklaratives Gedächtnis:
– Fakten
– Konzepte, Modelle
– Erlebnisse
 Prozedurales Gedächtnis
 Abläufe
 Klänge, Farben
 Emotionen
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Leichterer
Zugang!
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Wissensnetz und Assoziationen
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




Persistenz der Info
unbegrenzt
Abruf über
Assoziationen
Assoziationen
"verblassen", sind
aber reaktivierbar
Recall: aktive Suche
nach Assoziationen
Recognition: (Re-)
Aktivierung von
Assoziationen
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
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ACT-Gedächtnismodell
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 ACT-Modell :
 "Adaptive Control and Thought"
 Zweiteiliges LZG
– Deklaratives und
– Prozedurales Gedächtnis
 Prozedurale Inhalte sind leichter
abrufbar als deklarative.
 Learning by Doing
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
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Kognition:
Gedächtnis und Informationsverarbeitung
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Kognition als Systemmodell:
©
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KZG und Interaktion
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Warum ist bei der Gestaltung von Dialogen eine Überlastung des
KZG zu vermeiden?

 Störungsanfällig
Warum ist es wichtig, längere Menüs oder Listen zu gruppieren?

 Chunking zur Unterstützung des KZG
Warum sind optische Gruppierungen besser als nur Überschriften
im Textfluss?

 Chunking unterstützt durch die
Wahrnehmung (Gestaltgesetze)
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Weblink als Studienobjekt:
http://www.ingenfeld.de/
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HCI
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2.3. Benutzerklassen
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





Absoluter Computeranfänger
Anfänger / unerfahrener Benutzer
Gelegenheitsnutzer
Routinenutzer
Fortgeschrittener Benutzer
Experte
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Strukturierung der Kategorien:
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Computererfahrung und Programmerfahrung
– grundsätzlich orthogonale Kategorien
Computererfahrung
Anna
Beate
Christine
Programmerfahrung
Wer kann helfen, wenn
• das Programm sich nicht mehr mit dem Server verbindet?
• ein völlig falscher Wert eingegeben und gespeichert wurde?
• die Daten beim Kopieren in ein anderes Programm verfälscht werden?
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Gelegenheitsbenutzer
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…fallen aus dem Rahmen
Sie haben keinen Bezug zum System:
 kein spezifisches Interesse
 keine Lernbereitschaft
Das System darf keine Anforderungen stellen:
 intuitiv bedienbar
 selbsterklärend
 fehlervermeidend
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2.4. Aufmerksamkeit und Lernen
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 Aufmerksamkeit:
– vgl. das Kognitionsmodell von
Wickens (Folie 19)
– Konzentration heißt
Bündelung der Aufmerksamkeitsressourcen
• zielgerichtet kognitiv arbeiten
• optimale KZG-Leitsung
• keine (wirksame) Störung
– Bündelung der Aufmerksamkeitsressourcen ist Arbeit!
Erleichterung durch
• KZG-Entlastung
• Störungsvermeidung
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Aufmerksamkeit und Lernen
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 Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege"
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
 Unterstützung der linken Hirnhälfte
(gute, logische Strukturen  klares mentales Modell)
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HCI
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TFH Berlin

Jetzt gibt es keine Entschuldigung mehr für
Ineffektives Lernen
Langweilige Benutzerschnittstellen
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