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Anregende, erleichternde und hemmende Wirkungen beim multimedialen Lernen mit Animationen Wolfgang Schnotz Universität Koblenz-Landau (Campus Landau)

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Präsentation zum Thema: "Anregende, erleichternde und hemmende Wirkungen beim multimedialen Lernen mit Animationen Wolfgang Schnotz Universität Koblenz-Landau (Campus Landau)"—  Präsentation transkript:

1 Anregende, erleichternde und hemmende Wirkungen beim multimedialen Lernen mit Animationen Wolfgang Schnotz Universität Koblenz-Landau (Campus Landau)

2 Attraktivität des Lernens mit Multimedia...

3

4 schneller Informationszugriff schneller Informationszugriff müheloses Lernen müheloses Lernen effektives Lernen effektives Lernen

5 Instruktionstechnologie Manisch-depressive Zyklen? Radio Film Fernsehen Multimedia

6 Was macht Multimedia pädagogisch attraktiv? Lernen: aktiv konstruktiv zielorientiert situiert

7 Multimedia ermöglicht... Authentische Lernsituationen Realistische Darstellungen Anschaulichkeit Aktives Lernen –selbstgesteuert –exploratisch

8 Folglich (?) ermöglicht Multimedia... Leichteres Lernen ? Effektiveres Lernen? Oder:...

9 Leichteres Lernen ? Effektiveres Lernen? Wann? Warum? Multimedia ermöglicht manchmal...

10 Übersicht 1.Ebenen von Multimedia 2. Mißverständnisse über Multimedia 3. Theoretischer Rahmen 4. Funktionen von Multimedia 4.1 Anregung von kognitiven Prozessen 4.2 Erleichterung von kognitiven Prozessen 4.3 Behinderung von kognitiven Prozessen (?) 5. Konsequenzen

11 1. Ebenen von Multimedia Technische Ebene Geräte: Computer, Netzwerke, Bildschirme... (Zeichenträger) Semiotische Ebene Formen der Repräsentation: Texte, Bilder, Diagramme... (Zeichenarten) Sensorische Ebene Sensorische Modalitäten: Auge, Ohr... (Zeichenrezeption)

12 2. Missverständnisse über Multimedia Multimedia betrifft primär Informationstechnologie Technisches Medium hat Einfluß auf Lernen Reichhaltige multimediale Lernumgebungen bewirken elaborierte Wissensstrukturen Verwendung vieler technischer Features? Weniger ist mehr...

13 3. Theoretischer Rahmen Text Picture verbal system imagery system Paivio (1986): Duale Codierungstheorie Behalten: Text + Bild > Text

14 Text Picture verbal system imagery system aber: multiple mentale Repräsentationen auch beim Textverstehen besseres Behalten und besseres Verstehen Paivio (1986): Duale Codierungstheorie

15 Text Picture Mayer (1997): Theorie des multimedialen Lernens Behalten und Verstehen: Text + Bild > Text wenn: Kohärenz + Kontiguität text basepicture base verbal mental model pictorial mental model

16 Text Picture Mayer (1997): Theorie des multimedialen Lernens text basepicture base verbal mental model pictorial mental model aber: unterschiedliche Zeichenarten

17 Deskriptionen Symbolzeichen Stärker selektiv Hohe Ausdrucksmächtigkeit Depiktionen Ikonische Zeichen Weniger selektiv hohe Inferenzleistung

18 Picture mental model propositional representation text surface representation image perception Text Deskriptionen Depiktionen external internal Oberfläche tief Schnotz & Bannert (1999)

19 propositional representation mental model Auditive Text Visual Text Picture Sound, music visual working memory auditive working memory Visual auditive Schnotz, Seufert & Bannert (2000)

20 4. Funktionen von Multimedia Anregungsfunktion Zusätzliche kognitive Prozesse Erleichterungsfunktion Erleichterung kognitiver Prozesse Hemmungsfunktion (?) Behinderung kognitiver Prozesse

21 Multiple Repräsentationen Behalten & Verstehen: Text + Bild > Text falls: Kohärenz & Kontiguität falls: niedriges Vorwissen

22 Picture mental model propositional representation text surface representation image perception Text prior knowledge Verschiedene Informations- quellen für mentale Modellkonstruktion Text Bild Vorwissen

23 Picture mental model propositional representation text surface representation Image perception Text low prior knowledge Lernende mit niedrigem Vorwissen benötigen Bildunterstützung für mentale Modellkonstruktion Erleichterungsfunktion

24 Picture mental model propositional representation text surface representation Text high prior knowledge Hohes Vorwissen ermöglicht mentale Modellkonstruktion auch ohne Bildunterstützung

25 Manchmal: Text > Text + Bild falls: Bild wird anstelle des Texts verwendet Erleichterungsfunktion (unbeabsichtigt) Text > Text + Bild falls: Bild interferiert mit mentalem Modell Hemmungsfunktion Multiple Repräsentationen...

26 Picture mental model propositional representation text surface representation Image perception Text Picture Kognitive Kosten & Gewinne Zahl der Repräsentationen Kosten Gewinne Multiple Repräsentationen: Anregungsfunktion Kohärenzbildung

27 Picture mental model propositional representation text surface representation Image perception Text Picture Multiple Repräsentationen: Anregungsfunktion Weniger kann mehr sein!

28 Animationen Verwendung für Aufmerksamkeitssteuerung Unterstützung von 3D Wahrnehmung Simulationen –Zeigen von Prozeduren & Prozessen –Ermöglichen von Explorationen

29 Animationen –Verschiedene Wirkung –verschiedener Animationen –bei verschiedenen Lernenden auf –kognitive Verarbeitung –Lernergebnisse?

30 Anregungsfunktion von Animationen –Zusätzlicher Informationsgehalt –Zusätzliche Verarbeitung z.B. Manipulationsbilder

31 Erleichterungsfunktion von Animationen –Externe Unterstützung für spezifische kognitive Prozesse z.B. Simulationsbilder

32 Studie 1: Animierte vs. statische Bilder Forschungsfrage: Haben animierte Bilder unterschiedliche Funktionen bei unterschiedlichen Lernenden im Vergleich zu statischen Bildern?

33 Studie 1: Hypothesen Anregungsfunktion –hohes Vorwissen > niedriges Vorwissen –mehr Verarbeitungszeit –bessere Lernergebnisse Erleichterungsfunktion –niedriges Vorwissen > hohes Vorwissen –weniger Verarbeitungszeit –bessere Lernergebnisse

34 Studie 1: Methode Probanden 2 x 20 Universitätsstudierende Vortestphase Vorwissenstest: Mediansplit (höheres vs. niedrigeres Vorwissen) Lernphase Hypertext (2750 Worte) mit animierten oder mit statischen Bildern Posttestphase Zeitdifferenzaufgaben, z.B. Wie viel Uhr ist es in Anchorage und welcher Tag ist dort, wenn es in Tokio Donnerstag 19 Uhr ist? Umkreisungsaufgaben, z.B. Warum dachten Maghellans Gefährten nach ihrer Weltumsegelung, es sei Mittwoch, während des tatsächlich bereits Donnerstag war?

35 Studie 1: Ergebnisse Bildbetrachtungszeiten (sec.)

36 Studie 1: Ergebnisse Lernergebnisse: Zeitdifferenzaufgaben p =.017 p =.007

37 Studie 1: Ergebnisse Lernergebnisse: Umkreisungsaufgaben p =.088

38 Studie 1: Zusammenfassung Wirkung der Animationen Hohes Vorwissen: –Längere Bildbetrachtungszeiten –Höhere Leistungen bei Zeitdifferenzaufgaben –Geringere Leistungen bei Umkreisungsaufgaben * Niedriges Vorwissen: –Kürzere Bildbetrachtungszeiten –Höhere Leistungen bei Zeitdifferenzaufgaben –Geringere Leistungen bei Umkreisungsaufgaben * * nicht erwartet!

39 Konsequenzen aus Studie 1 Anstelle von globalen Animationseffekten: –Aufgabenspezifische Effekte ! Erleichterungsfunktion kann negative Wirkungen haben. Animationsarten: –Studie 1: Kombination verschiedener Arten von Animationen vs. statische Bilder –Offene Frage: Unterschiedliche Wirkungen unterschiedlicher Arten von Animationen ?

40 Studie 2: Verschiedene Arten von Animationen Forschungsfrage: Haben unterschiedliche Arten von Animationen unterschiedliche Funktionen bei unterschiedlichen Lernenden bei unterschiedlichen Aufgaben?

41 Studie 2: Hypothesen Anregungsfunktion –bei Manipulationsbildern –bei höherem Vorwissen –bei Zeitdifferenzaufgaben: Höhere Testleistungen Erleichterungsfunktion –bei Simulationsbildern –bei niedrigerem Vorwissen –bei Umkreisungsaufgaben Höhere Testleistungen (falls Unterstützung gebraucht wird) Niedrigere Testleistungen (falls Unterstützung nicht gebraucht wird)

42 Studie 2: Methode Probanden 41 (= ) Universitätsstudierende Vortestphase (siehe Studie 1) Lernphase Hypertext (2750 Worte) mit Manipulationsbildern Simulationsbildern schrittweise Simulationsbildern kontinuierlich Nachtestphase (siehe Studie 1)

43 Studie 2: Ergebnisse Zeitdifferenzaufgaben Hohes Vorwissen: Man > Kont.Sim p=.04

44 Studie 2: Ergebnisse Umkreisungsaufgaben Niedriges Vorwissen: Man > KontSim p=.03 StepSim > KontSim p=.02

45 Studie 2: Zusammenfassung Manipulationsbilder –Anregungsfunktion, wenn hohes Vorwissen –positive Wirkungen Simulationsbilder kontinuierlich –Erleichterungsfunktion, wenn niedriges Vorwissen –evtl. negative Wirkungen (behindern Ausführung relevanter kognitiver Prozesse) Simulationsbilder schrittweise –Lernerkontrolle verhindert Extraneous Cognitive Load –keine negativen Wirkungen

46 Anregungsfunktion –Manipulationsbilder –ermöglichen zusätzliche kognitive Prozesse –bei hohem Vorwissen Erleichterungsfunktion –Simulationsbilder –machen spezifische kognitive Prozesse leichter –bei niedrigem Vorwissen Konsequenzen

47 Animation dynamic mental model propositional representation text surface representation image perception Text high prior knowledge Aber: Wenn Lernende ausreichendes Vorwissen für mentale Simulationen besitzen, können Animationen sie an der selbständigen Ausführung dieser Simulationen hindern Überflüssige Erleichterungsfunktion

48 5. Konsequenzen Multimedia verbessert nicht generell das Lernen Keine didaktischen Daumenregeln Unterschiedliche Funktionen

49 Funktionen von Multimedia Anregungsfunktion –ermöglichen zusätzliche kognitive Prozesse Erleichterungsfunktion –Vollzug kognitiver Prozesse wird leichter

50 Funktionen von Multimedia Sollte Lernen so weit wie möglich erleichtert werden? Überflüssige Hilfen können Lernende am Vollzug relevanter Prozesse hindern. Hemmungsfunktion –wenn kognitive Verarbeitung zu schwer ist –wenn kognitive Verarbeitung zu leicht ist !

51 Verwendung von Multimedia Hilfe & Anforderungen sind an die Zone der nächsten Entwicklung anzupassen

52 Vielen Dank!


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