MULTIMEDIALE LERNPROGRAMME PRÄSENTATION, ANALYSE UND BEWERTUNG 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 Thema Referent/In email 22.04.02 Einführung 29.04.02 Einführung 06.05.02 Überblick über Macromedia Director 13.05.02 Überblick über Power Point/ Photoshop 27.05.02 ALICE 03.06.02 Rosetta Stone 10.06.02 Police 17.06.02 Testing the Limits 24.06.02 Alice 01.07.02 Encarta 08.07.02 Anameta 15.07.02 Freud, Mc Luen o.a.

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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.

Lernen Lernen mit Multimedia Multimedia Konstruktivismus Lernen Kognitivismus Lerntheorien Behaviourismus Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lernen mit Multimedia Multimedia

DIE BEHAVIOURISTISCHE VORSTELLUNG VON LERNEN Wissen existiert extern und unabhängig vom Lernenden 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. Lerner = Black Box Das Lernen wird durch Belohnung und Bestrafung gesteuert 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 Problem-lösen 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

Mit dem Kognitivismus ging auch eine stärkere Betonung des 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

Lernen Lernen mit Multimedia Multimedia Wahrnehmung Motivation Kreativität Speicherung Gehirn Konstruktivismus Lernen Kognitivismus Lerntheorien Behaviourismus Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lernen mit Multimedia Multimedia

bedeutend für den Lernerfolg 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.

Lernen Lernen mit Multimedia Multimedia Ment.Modelle Wahrnehmung Motivation Kreativität Reiz-Reaktions Verbindungen Schemata Gehirn Speicherung Wissens- Repräsentation Konstruktivismus Wissen Wissenserwerb Lernen Kognitivismus Lerntheorien Semantische Netzwerke Behaviourismus Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lernen mit Multimedia Multimedia

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

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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 Lösungs- beispielen 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.

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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

Intelligente tut. Systeme Ment.Modelle Kreativität Wahrnehmung Reiz-Reaktions Verbindungen Schemata Speicherung Gehirn Wissenspräsentation Konstruktivismus Wissen Wissenserwerb Lernen Kognitivismus Lerntheorien Semantische Netzwerke Behaviourismus Schulisches Lernen Lehrerrolle Lehren Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lehrformen Lernen mit Multimedia Tut. Systeme Adaptive Systeme Intelligente tut. Systeme Hardware DB Text Ton Software Bild Technik Animation Multi - Modalität - Codierung MM Tools Film Interaktivität Multimedia Autorensysteme Gestaltung Design Hypertext Präs.Systeme

KLASSIFIKATION DER LERNPROGRAMME - CBT 1 1. Tutorielle Programme 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 1.1 Traditionelle tutorielle Programme Bsp.: Vokabeltrainer, Drill & Practice Systeme 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 1.3 Intelligente tutorielle Systeme (ITS) 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 2 3. Edutainment & Infotainment 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 Langzeit-auswirkungen 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

Intelligente tut. Systeme Ment.Modelle Kreativität Wahrnehmung Reiz-Reaktions Verbindungen Schemata Speicherung Gehirn Wissenspräsentation Konstruktivismus Wissen Wissenserwerb Lernen Kognitivismus Lerntheorien Semantische Netzwerke Behaviourismus Schulisches Lernen Lehrerrolle Lehren Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lehrformen Lernen mit Multimedia Tut. Systeme Adaptive Systeme Intelligente tut. Systeme Hardware DB Text Ton Software Technik Bild Animation Multi - Modalität - Codierung MM Tools Film Interaktivität Multimedia Autorensysteme Gestaltung Design Hypertext Präs.Systeme

1. Was heißt Multimedia? Multimedium Multimedialität Lerner Multimedium PC+CD+Videorecorder etc Technik Anwendung Multimedialität Video, Audio, Animation Text, Grafik, Bild, Multimodalität - mehrere Sinneskanäle; Auge und Ohr, visuell und auditiv Multimodalität Multitasking, Parallelität, Interaktivität Multicodierung Inhalte werden sowohl in Text als auch in Bildern Animationen, Audio etc codiert. . Multifunktionalität Datenbanksysteme, Kommunikationssysteme, Hypermediasysteme, Umgebungen und Tools, Virtuelle Realität Aus: Weidenmann: Multicodierung und Multimodalität im Lerprozeß in Issing:Information und Lernen mit Multimedia Aus: Klimsa: Multimedia aus psychologischer und didaktischer Sicht in Issing:Information und Lernen mit Multimedia

3. Multimodalität und Gedächtnis Viel hilft viel? 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

Textverstehen und Langzeitgedächtnis Wisseserwerb „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: Subjekt Objekt Vitamin C 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

Textverstehen Diese Netzwerke können ständig erweitert werden Wissenserwerb Diese Netzwerke können ständig erweitert werden Beispiel: Propositionen werden verknüpft und zu einem Netzwerk zusammengefügt. bekämpft Erkältungen verursachen Vitamin C Weiße Blutkörperchen Viren fördert zerstören Vergleiche Heinz Mandl, H. Friedrich, A. Hron: Psychologie des Wissenserwerbs in Weidenmann, Krapp: Pädagogische Psychologie Beltz Vlg. 1993 S.148 ff

Lernen Lernen mit Multimedia Multimedia Ment.Modelle Kreativität Wahrnehmung Reiz-Reaktions Verbindungen Schemata Speicherung Gehirn Wissenspräsentation Konstruktivismus Wissen Wissenserwerb Lernen Kognitivismus Lerntheorien Semantische Netzwerke Behaviourismus Schulisches Lernen Lehrerrolle Lehren Selbstgesteuertes Lernen Lernformen Lehrformen Lernen mit Multimedia Tut. Sys CBT Hardware DB Text Ton Software Technik Bild Animation Multi - Modalität - Codierung MM Tools Film Interaktivität Multimedia Autorensysteme Gestaltung Design Hypertext Präs.Systeme