Lernen mit Multimedia

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SS 2002
MULTIMEDIALE LERNPROGRAMME
PRÄSENTATION, ANALYSE UND
BEWERTUNG
Gertrud Kemper
Mo: 11-13 Uhr
Raum: S 93
Scheinerwerb: EWS B2, Päd. SII: B3
SS 2002
Multimediale Lernprogramme:
Präsentation, Analyse und Bewertung
Scheinerwerb
im Bereich: EWS B2; Päd. SII: B3
durch: Hausarbeit und Referat oder Klausur
22.04.02
29.04.02
06.05.02
13.05.02
27.05.02
03.06.02
10.06.02
17.06.02
24.06.02
01.07.02
08.07.02
15.07.02
Thema
Referent/In email
Einführung
Einführung
Überblick über
Macromedia Director
Überblick über Power Point/ Photoshop
ALICE
Rosetta Stone
Police
Testing the Limits
Alice
Encarta
Anameta
Freud, Mc Luen o.a.
Lernen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lernformen
Lernen mit Multimedia
Multimedia
SELBSTGESTEUERTES LERNEN VIA MULTIMEDIA
Der Computer kann eine riesige Stofffülle verwalten und anbieten.
Der Lerner kann entscheiden wann und wieviel er lernen möchte.
Er kann die Lerngeschwindigkeit bestimmen.
Er kann entscheiden, wie oft er den Stoff oder Teile davon wiederholen möchte.
Die unterschiedlichsten Präsentationsarten des Stoffes (wie Text, Ton, Bild,
Animation und Film) erhöhen die Behaltensleistung.
Der Computer ist der geduldigste und zugleich unerbittlichste Lehrer.
Konstruktivismus
Kognitivismus
Lernen
Lerntheorien
Behaviourismus
Selbstgesteuertes
Lernen
Lernformen
Lernen mit Multimedia
Multimedia
DIE BEHAVIOURISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN
Wissen existiert extern und unabhängig vom Lernenden
Lerner = Black Box
Das Lernen wird durch Belohnung und Bestrafung gesteuert
Vorreiter des Behaviourismus:
- Pawlow - klass. Konditionierung - Reiz - Reaktions - Lernen
- Skinner - operantes Konditionieren - Belohnungen sind am effektivsten, wenn sie
unmittelbar auf das gewünschte Verhalten folgen. Verhalten, das nicht belohnt oder auch
bestraft wird, wird wahrscheinlich nicht wiederholt.
Daraus resultierten der Programmierte Unterricht und später
Tutorielle Systeme
Kritik am Behaviourismus siehe Tutorielle Systeme
- Programme sind inflexibel und führen oft zu Langeweile
- getestet wird die Wiedergabe aber nicht die Anwendung von Wissen
- die streng lineare Präsentation der Aufgaben läßt wenig Raum für
individuelle Schwerpunktsetzungen
- der Lerner ist überwiegend passiv und auf die Rezeption der Inhalte beschränkt
- das Lernen stark atomisierter Lehrinhalte führt zu trägem Wissen
und mangelndem Transfer
- der Lerner erhält zu wenig Möglichkeiten, sich Strategien zum
selbstgesteuerten, eigenverantwortlichen Lernen und Problemlösen anzueignen
DIE KOGNITIVISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN
Im Ggs. zum Behaviourismus spielen die Denk- und Verstehensprozesse der
Lernenden eine zentrale Rolle
Der Lernende verarbeitet aktiv und selbständig äußere Reize und
wird nicht einfach durch äußere Reize gesteuert.
Lernen ist ein Informationsverarbeitungsprozeß und führt zum Aufbau
Mentaler Modelle oder Schemata
Lernen wird als Wechselwirkung eines externen Angebots mit der internen
Struktur verstanden <> Konstruktivismus: die Bildung interner Strukturen wird
durch innerer Zustände determiniert
Zusammen mit der Anerkennung individueller Differenzen bei den Lernenden
entwickelte sich die Klasse adaptiver Systeme, insbesondere Intelligente Tutorielle
Systeme (ITS)
Mit dem Kognitivismus ging auch eine stärkere Betonung des
entdeckenden Lernens einher :
- selbst gesteuert
- der Lernende muß Informationen finden, priorisieren und neu ordnen, bevor er daraus
Regeln ableiten und Probleme lösen kann (indultiv)
- die Exploration wird geleitet von Neugier und Interesse des Lernenden
- der Lerner soll Lösungen für interessante Fragen entwickeln, statt Fakten auswendig lernen
- besonders wichtig ist dabei, wie bei jeder Form des selbstgesteuerten Lernens, ein hoher Grad an
intrinsischer Motivation. Der Stellenwert des impliziten Lernens und der Intuition wird ebenfalls betont
- Ziel des Lernens ist die Ausbildung der Problemlösungsfähigkeit.
- entdeckendes Lernen führt zur Ausbildung von Metawissen , also Wissen über die eigenen
kognitiven Prozesse
- entdeckendes Lernen ist gut mit der konstruktivistischen Auffassung zur Gestaltung von Lernumgebungen
vereinbar
DIE KONSTRUKTIVISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN
Lernen ist ein aktiver Prozeß der Wissenskonstruktion, d.h. der
Reorganisation und Erweiterung vorhandenen Wissens.
Lernen ist eine individuelle Konstruktion eines menschlichen Geistes.
Es gibt so viele eigene Lernwege wie es Lerner gibt.
Wissen ist nicht vermittelbar. Der Lehrer hilft dem Lerner durch sein Tun,
durch Hinweise, Fragen und Informationen selbst Wissen zu konstruieren.
Es kommt zunächst darauf an, die richtigen Fragen im Lerner zu wecken.
Lernen heißt, mentale, kognitive Landkarten zu konstruieren, die immer
mehr detailliert und verfeinert werden. Nicht sequenziell vom
Einfachen zum Komplexen, sondern Gesamtstrukturen konstruieren lassen,
die an Schärfe gewinnen .
Der Lerner wird zum Forscher, der alleine oder mit anderen das
Stoffgebiet entdeckt.
Die Aufgabe des Lehrers wird wird primär als die eines „Coaches“ gesehen,
der den individuellen Konstruktionsprozeß anregen und unterstützen aber
nicht wirklich steuern kann und soll
Wissen wird nicht aufgezwungen, sondern verstanden und damit besser behalten
SITUIERTES LERNEN
Kombination aus kognitionstheoretischen und konstruktivistischen Ansätzen
Die konkrete Lernsituation spielt bei der Wissenskonstruktion eine
zentrale Rolle
Die mentale Repräsentation eines Konzepts erfolgt nicht in abstrakter und
isolierter Form, sondern sie werden immer in Verbindung mit dem sozialen
und physischen Kontext, in dem gelernt wurde gespeichert.
Wissenserwerb,Wissen und Anwendung bilden eine Einheit
PRINZIPIEN FÜR DIE GESTALTUNG KONSTRUKTIVISTISCH - SITUIERTER
LERNUMGEBUNGEN
Authentizität der Lernunmgebung (>Anwendungsbezug)
Situierte Anwendungskontexte
Multiple Perspektiven und multiple Kontexte (> Transfer, Flexibilität)
Sozialer Kontext (>Kommunikation, Einbindung in Expertenkultur)
Komplexe Ausgangsprobleme (> Identifikation, Herausforderung,
„gute Noten“ <> intrinsische Motivation)
Artikulation und Reflexion
Kreativität
Wahrnehmung
Gehirn
Motivation
Speicherung
Konstruktivismus
Kognitivismus
Lernen
Lerntheorien
Behaviourismus
Selbstgesteuertes
Lernen
Lernformen
Lernen mit Multimedia
Multimedia
MOTIVATION
bedeutend für den Lernerfolg
SUPER MOTIVATION nach Spitzer: Je mehr Motivatoren der Kontext einer
Tätigkeit enthält, um so motivierender wird diese Tätigkeit empfunden.
 Action (Aktion): Aktive Teilnahme am Lernprozeß ist wichtig, diese Aktivität kann sowohl physischer als auch mentaler
Natur sein. Die Interaktivität des Lernsystems ist dabei einer der betrachteten Aspekte.
 Fun (Spaß): Dieser Bereich wird wohl am häufigsten mit Motivation assoziiert. Spaß am Umgang mit dem Lernsystem
durch Einsatz humorvoller, überraschender Elemente kann Interesse wecken und steuern. Hier ist jedoch Vorsicht geboten.
Humor kann in einigen Fällen übertrieben und lästig wirken, zumal das Humorverständnis auch stark kulturell geprägt ist.
 Variety (Abwechslung): Spitzer empfiehlt eine möglichst breite Verwendung unterschiedlicher Medien, Ressourcen und
Tätigkeiten.
 Choice (Auswahl): Innerhalb des Angebots an Medien, Ressourcen, Kontexten und Lernwegen sollte der Lernende
selbst eine Auswahl treffen können.
 Social Interaction (Soziale Interaktion): Auch Möglichkeiten der sozialen Interaktion, z. B. in Form von
Gruppendiskussionen, Arbeit in Teams oder Beratung durch Lehrende haben eine wichtige motivationale Funktion.
 Error Tolerance (Fehlertoleranz): Lernende machen Fehler und dies ist ein wichtiger Faktor beim Lernen. Deshalb
wird empfohlen, eine "sichere” Lernumgebung zu schaffen, in der keine demoralisierende Bestrafung zu erwarten ist.
Dies heißt nicht, daß auf Feedback verzichtet werden soll (vgl. auch[Schulmeister 96, 45f]).
 Measurement (Erfolgsmessung): Empfohlen wird ein positives Maß, das weniger an Fehlern als beispielsweise an
persönlicher Verbesserung orientiert ist.
 Feedback (Rückmeldungen): Rückmeldungen des Systems sollten begleitend erfolgen und positiv bzw. ermutigend
formuliert werden. Spitzer empfiehlt eine Konzentration auf Vorschläge zur Verbesserung statt auf die Fehler.
 Challenge (Herausforderung): Die zu bewältigenden Aufgaben sollten nicht trivial sein, sondern eine hinreichende
Herausforderung darstellen. Empfohlen werden besonders durch die Lernenden selbst gesetzte Ziele.
 Recognition (Anerkennung): Die Motivation kann erhöht werden, wenn der Lernfortschritt durch das System,
andere Lernende oder Lehrer anerkannt wird.
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Motivation
Schemata
Gehirn
Speicherung
WissensRepräsentation
Konstruktivismus
Kognitivismus
Lernen
Lerntheorien
Wissen
Wissenserwerb
Behaviourismus
Selbstgesteuertes
Lernen
Lernformen
Lernen mit Multimedia
Multimedia
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Semantische
Netzwerke
Mentale Modelle
Mentale Modelle sind individuelle Denkmodelle, die das Verständnis eines
Sachverhalts prägen, "mit deren Hilfe wir planen und entscheiden,
vorausschauen und erklären, kurz: mit deren Hilfe wir denken" [Hasebrook 95b, 124].
Mentale Modelle sind dynamisch, d.h. sie werden mit zunehmendem Verständnis
eines Sachverhalts oder eines Prozesses elaboriert und angepaßt.
Der Aufbau mentaler Modelle kann durch grafische Übersichten, Visualisierungen,
dynamische Darstellungen wie Animationen, interaktive Grafiken und Simulationen
unterstützt werden.
ALLGEMEINE DIDAKTISCHE, PÄDAGOGISCHE UND PSYCHOLOGISCHE
ASPEKTE
„Der Behaviourismus ist out“ - Lernen heißt, das neue Wissen selbst zu konstruieren,
zu erfinden, zu entdecken und dadurch in das vorhandene Wissensgeflecht einzubinden
Es kommt nicht nur darauf an, Wissen zu vermitteln, sondern auch darauf,
das Gelernte in lebensnahen Simulationen anwenden zu können und vom
Computer ein Feedback auf die Lernerfolge zu bekommen.
Um verschiedene Lernertypen zu erfassen ist es wichtig Varianten anzubieten,
bspw. Wechsel der Darstellungsformen.
Einbindung des Gelernten in reale Kontexte.
Strukturierte Wiederholung des Stoffes nach einer registrierten
Vergessensrate (supermemo).
Elemente zur Steigerung der Motivation bspw. Spiel - und Rätsel Komponenten
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Motivation
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Schemata
Konstruktivismus
Kognitivismus
Gehirn
Speicherung
Wissenspräsentation
Wissen
Wissenserwerb
Lernen
Lerntheorien
Semantische
Netzwerke
Behaviourismus
Schulisches
Lernen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lehren
Lehrerrolle
Lernformen
Lehrformen
Lernen mit Multimedia
Text
Bild
Ton
Multi - Modalität
- Codierung
Animation
Film
Multimedia
Hypertext
Gestaltung
Design
HYPERTEXT UND HYPERMEDIA
Hypertext besteht aus Knoten und Verbindungen zwischen diesen.
Die Knoten beinhalten Information in integrierter, digitalisierter Form.
In einem Hypertext - Lernsystem wird Wissen explizit anhand von Lösungsbeispielen und Querverweisen zur Verfügung gestellt.(vs Tutorielle Systeme)
Benutzer können ihrem Vorwissen und Interessen entsprechend
verschiedene Wege durch einen Hypertext gehen. Gründliches Lesen,
flüchtiges Blättern, forschendes Stöbern können Interesse wecken und
die Motivation erhöhen.
Enthält ein Hypertext neben Text auch Bilder, Tabellen, Tondaten
und Video spricht man von einem Hypermedium.
Hypertext/ -Medium bieten die Möglichkeit, zunächst nur einen groben
Überblick über den Inhalt eines Themas zu geben und auf „KLICK“
Teile des Kurses immer detaillierter darzustellen.
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Schemata
Gehirn
Speicherung
Konstruktivismus
Wissenspräsentation
Kognitivismus
Wissen
Wissenserwerb
Lernen
Lerntheorien
Semantische
Netzwerke
Behaviourismus
Schulisches
Lernen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lehrerrolle
Lehren
Lernformen
Lehrformen
Lernen mit Multimedia
Text
Bild
Ton
Multi - Modalität
- Codierung
Animation
Film
Interaktivität
Hypertext
Multimedia
Gestaltung
Design
INTERAKTIVITÄT
Die Realisierung eines möglichst hohen Interaktivitätsgrades ist ein
wesentliches Qualitätsmerkmal von Lernsystemen.
Kriterien für die Beurteilung der Interaktivität hypermedialer Lernsysteme:
 Lernwegsteuerung:
Die Entscheidung über den Lernweg bei Hypermedia liegt grundsätzlich beim Lernenden.Dieser freie Zugriff auf
Inhalte ohne definierte Folge ist wichtig (und beispielsweise ein großerVorteil gegenüber Video), konstituiert aber
für sich allein noch keinen besonders hohen Grad an Interaktivität.
 Darstellungstiefe:
In einigen Hypermedia-Lernsystemen kann die Darstellungstiefe der Informationen variiert werden.
So können beispielsweise durch Mausklick auf Teile einer Grafik weitere Informationen, Vergrößerungen o. ä.
gezeigt werden.
 Dialoggestaltung:
Integration von Testfragen ausgehend von Multiple-Choice-Fragen (geringe Interaktivität) bis hin zur Integration
von Simulationselementen (hoher Grad an Interaktivität)
Eine weitere Möglichkeit ist die Integration adaptiver tutorieller Komponenten, z. B. in Form kontextsensitiver Hilfen
oder Guides.
 Veränderbarkeit:
Möglichkeit der Ergänzung und Änderung von Inhalten und strukturellen Verknüpfungen
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Schemata
Gehirn
Speicherung
Konstruktivismus
Wissenspräsentation
Kognitivismus
Wissen
Wissenserwerb
Lernen
Lerntheorien
Semantische
Netzwerke
Behaviourismus
Schulisches
Lernen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lernformen
Tut. Systeme
Adaptive Systeme
Intelligente tut.
Systeme
Lehrformen
Lernen mit Multimedia
DB
Hardware
Text
Software
Technik
Bild
Ton
Multi - Modalität
- Codierung
MM Tools
Animation
Film
Interaktivität
Autorensysteme
Präs.Systeme
Lehrerrolle
Lehren
Hypertext
Multimedia
Gestaltung
Design
KLASSIFIKATION DER LERNPROGRAMME - CBT
1. Tutorielle Programme
1.1 Traditionelle tutorielle Programme
Bsp.: Vokabeltrainer, Drill & Practice Systeme
1
1. Linear organisierte Programme
2. Hoher Grad an Systemsteuerung
3. Durch Entwickler vorbestimmte Instruktionsreihenfolge
4. Geringer Grad an Interaktivität
5. Resultieren aus einer behaviouristisch orientierten Sichtweise
des Lernens
1.2 Adaptive Systeme
Mittels einer Diagnosekomponente wird ein Modell der
kognitiven Prozesse des Lerners aufgebaut, durch
welches die Interaktion gesteuert wird
Beispiele für potentiell adaptive Größen in Lernsystemen sind:
 Instruktionsumfang und Lerndauer (d. h. Informationspräsentation und Training erfolgt, bis das gesetzte Ziel
erreicht ist),
 Instruktionssequenz (Lernweg),
 Aufgaben-Präsentationszeit und Antwortzeitbegrenzung,
 Schwierigkeitsgrad der Aufgaben,
 Hilfe beim entdeckenden Lernen (d. h. Hinweis auf Informationen, die im gegebenen Kontext wichtig sind und vom
Lernenden noch nicht wahrgenommen wurden),
 Hilfestellung zum Umgang mit dem System (kontextsensitive Hilfen),
 Angebot an Links in einem Hypermedia-System (in Abhängigkeit vom festgestellten augenblicklichen
Interessenprofil des Nutzers).
1.3 Intelligente tutorielle Systeme (ITS)
 „Simulation des Lehrers“
 hochadaptive Systeme, die Methoden der Künstlichen“
Intelligenz (KI) verwenden
 passen sich selbständig an die individuellen Bedürfnisse
des Benutzers an
 beruht auf Erkenntnissen der Kognitionswissenschaft
KRITIK:
 aufwendig in der Realisierung
 simplifizierende Auffassung vom Lernen durch mangelnde Berücksichtigung der
Variabeln des Lernverhaltens
 Forderung nach Authentizität
 fehlende Einbindung des Lerners in einen sozialen Kontext
KLASSIFIKATION DER LERNPROGRAMME - CBT
3. Edutainment & Infotainment
2
Darbietung beliebigen Wissens in unterhaltsamer Form
ohne ausgeprägte Lern- und Abfragekomponenten.
4. Simulationen - Lernen als explorativer und entdeckender Prozeß
4.1 Simulation als Substitute für Experimente
Besonders für die Darbietung naturwissenschaftlicher
Inhalte um Reaktionen zu veranschaulichen
4.2 Modellbildungssysteme
Zur Ausbildung mentaler Modelle.
4.3 Simulationen zum Training
psychomotorischer Fertigkeiten
Zur Vermittlung komplexer Situationen und
wirklichkeitsnaher Reaktionen, z.B. Flugsimulator
4.4 Planspiele
Der Lerner lernt in komplexen Systemen zu denken und
erkennt die Auswirkung bestimmter Entscheidungen.
Er ist aktiver Bestandteil des Geschehens.
Durch eine zeitlich schnellere Abfolge sind Langzeitauswirkungen von Prozessen sichtbar zu machen (z.B.
SimCity). Das Planspiel bietet eine hohe Authentizität.
5. Fallbasierte Lernprogramme
Anhand realer Fälle wird die Vorgehensweise des Lerners
trainiert. Z.B. Module zur Diagnose von Krankheiten
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Schemata
Gehirn
Speicherung
Konstruktivismus
Wissenspräsentation
Kognitivismus
Wissen
Wissenserwerb
Lernen
Lerntheorien
Semantische
Netzwerke
Behaviourismus
Schulisches
Lernen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lehren
Lehrerrolle
Lernformen
Lehrformen
Lernen mit Multimedia
Tut. Systeme
Adaptive Systeme
Intelligente tut. Systeme
DB
Hardware
Text
Software
Technik
Bild
Multi - Modalität
- Codierung
MM Tools
Animation
Film
Interaktivität
Autorensysteme
Hypertext
Präs.Systeme
Ton
Multimedia
Gestaltung
Design
1. Was heißt Multimedia?
Lerner
Multimedium
PC+CD+Videorecorder etc
Multimodalität mehrere Sinneskanäle;
Auge und Ohr, visuell und
auditiv
Multicodierung
Inhalte werden sowohl in
Text als auch in Bildern
Animationen, Audio etc
codiert.
.
Aus: Weidenmann: Multicodierung und
Multimodalität im Lerprozeß in
Issing:Information und Lernen mit
Multimedia
Technik
Multimedialität
Video, Audio, Animation
Text, Grafik, Bild,
Multimodalität
Multitasking, Parallelität,
Interaktivität
Anwendung
Multifunktionalität
Datenbanksysteme,
Kommunikationssysteme,
Hypermediasysteme,
Umgebungen und Tools,
Virtuelle Realität
Aus: Klimsa: Multimedia aus psychologischer und
didaktischer Sicht in
Issing:Information und Lernen mit Multimedia
3. Multimodalität und Gedächtnis
Viel hilft viel?
90
80
70
60
50
%
40
30
20
10
0
Hören
Sehen und
Lesen
Sehen, Lesen
und Hören
Sprechen
Selbst tun
Gedächtnishaftung
Die Grafik täuscht eine Eindeutigkeit vor. Nicht möglichst viele
und konkrete Medien führen automatisch zu besserem Lernen,
sondern nur die passenden.
Zitiert aus: Joachim Hasebrook, Multimedia Psychologie Spektrum Vlg. Heidelberg,
1995
Wisseserwerb
Textverstehen und
Langzeitgedächtnis
„Semantische Gedächtnismodelle gehen davon aus,
daß Lerner Text - Informationen in Form von
Propositionen speichern.“
„Propositionen lassen sich als Netzwerk darstellen,
wobei ein Knoten eine solche Propositon repräsentiert.“
siehe unten S.147
Beispiel:
Vitamin C
Subjekt
Objekt
Weiße
Blutkörperchen
Relation
fördert
Entnommen aus: Heinz Mandl, H. Friedrich, A. Hron: Psychologie des Wissenserwerbs in Weidenmann,
Krapp: Pädagogische Psychologie Beltz Vlg. 1993 S.148
Wissenserwerb
Textverstehen
Diese Netzwerke können ständig erweitert werden
Beispiel: Propositionen werden verknüpft und zu einem
Netzwerk zusammengefügt.
verursachen
Viren
zerstören
Vergleiche Heinz Mandl, H. Friedrich, A. Hron: Psychologie des Wissenserwerbs in Weidenmann, Krapp:
Pädagogische Psychologie Beltz Vlg. 1993 S.148 ff
Ment.Modelle
Kreativität
Wahrnehmung
Reiz-Reaktions
Verbindungen
Schemata
Gehirn
Speicherung
Konstruktivismus
Kognitivismus
Wissenspräsentation
Wissen
Wissenserwerb
Lernen
Lerntheorien
Semantische
Netzwerke
Behaviourismus
Schulisches
Lernen
Lehren
Lehrerrolle
Lernformen
Selbstgesteuertes
Lernen
Lehrformen
Lernen mit Multimedia
Tut. Sys
CBT
DB
Hardware
Text
Software
Technik
Bild
Multi - Modalität
- Codierung
MM Tools
Animation
Film
Interaktivität
Autorensysteme
Präs.Systeme
Ton
Hypertext
Multimedia
Gestaltung
Design
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