Individuelles Lernen mit computerbasierten Lernumgebungen

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Projekt:

Navigationsgestaltung computerbasierter Lernumgebungen

Stand der Forschung / eigene Vorarbeiten.

Computerbasiertes Lernen wird in Zukunft mehr und mehr auf der Grundlage hypermedialer Lernumgebungen erfolgen, die besonders komplex und reichhaltig sind. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß sie den Benutzern einen flexiblen Zugriff auf alle in der Hypertextbasis repräsentierten Informationseinheiten (Text, Bild, Ton, Grafik, Simulation, Bewegtbild) und dadurch ein freies Navigieren in der Hypertextbasis erlauben. Aufgrund dieser Eigenschaften haben Hypermedia-Lernumgebungen ein hohes Potential, um selbstgesteuertes Lernen zu ermäglichen.

Empirische Untersuchungen zeigen, daß Lernende beim Arbeiten mit Hypermedia-Lernumgebungen jedoch Schwierigkeiten haben, das Potential dieser Lernumgebungen zu nutzen (z. B. Allinson, 1992). Bei komplexen Lernumgebungen muß der mentale Aufwand, der durch Steuerung und Orientierung im Datenuniversum für das Rezipieren der eigentlichen Inhalte verloren geht, auf ein Minimum reduziert werden. Navigation ist deshalb ein Schlüsselproblem im Umgang mit komplexen Lern- und Informationssystemen.

Die theoretischen Möglichkeiten der Navigation werden in konkreten Softwareprodukten wenig ausgeschöpft und Design-Entscheidungen meistens schwach begründet. Zur Themenaufarbeitung wurde deshalb eine Literaturstudie angefertigt. Orientierungsverlust, kognitive Überlastung und ineffektive Lernstrategien führen häufig zu oberflächlicher Informationsverarbeitung und mangelnder Kohärenz der mentalen Repräsentation dargestellter Sachverhalte. Die bisher in Hypermedia-Lernumgebungen verwendeten Orientierungs- und Steuerungsmittel scheinen allein nur bedingt geeignet zu sein, effektives selbstgesteuertes Lernen und eine tiefe Informationsverarbeitung zu unterstützen. Sie akzentuieren zumeist nur formal-strukturelle Aspekte der in der Hypertextbasis repräsentierten Informationsinhalte und sie werden nahezu ausschließlich als Hilfen zum Suchen und Finden von Informationen verstanden (Wright, 1989; Nielsen, 1990).

Die Analyse-Ergebnisse wurden in dem Informationsprogramm Navigator prototypisch umgesetzt. Dieses Programm bietet ein adaptierbares Navigations-Interface, mit dem einige Orientierungs- und Steuerungsprinzipien realisiert wurden (Lechner, 1995).

Zielsetzung.

Anhand einer prototypischen Lernumgebung wird untersucht, inwieweit und mit welchen Mitteln der Navigationsgestaltung selbstgesteuerte konstruktive kognitive Prozesse des Wissenserwerbs und des Problemläsens unterstützt werden können. Für eine Optimierung der Navigationsgestaltung in Hypermedia-Lernumgebungen ist es wichtig, daß die Lernenden bei der Konstruktion adäquater mentaler Repräsentationen für die Bewältigung konkreter Anforderungssituationen Unterstützung erhalten, z. B. beim Verstehen von Sachverhalten oder der Lösung von Problemstellungen. Hierfür sind begründete Orientierungs- und Steuerungsmittel erforderlich, die die Bedeutung und Nutzbarkeit von Informationen der Hypertextbasis herausstellen.

Navigationsgestaltung kann sich daher nicht in der Realisierung technischer Navigationsmittel erschöpfen, sondern muß auch eine flexible und funktionale Strukturierung und Darbietung der Informationen beinhalten. Erst hierdurch kann eine auf individuelle kognitive Voraussetzungen gründende und an individuellen Interessen und Zielsetzungen orientierte Navigationsschnittstelle geplant und implementiert werden.

Arbeitsprogramm.

Im Rahmen des Projekts wird eine komplexe Lernumgebung entwickelt, deren Inhaltskomponenten im oben genannten Sinne hypermedial aufbereitet sind. Grundlage dafür ist vorliegendes eigenes Material zum Einsatz neuer Medien im Fernstudium, das im Rahmen des EU-geförderten EUROFORM-Projekts STIMULATE entwickelt wurde, sowie das Programm Navigator, das zahlreiche Navigationsvarianten zur Verfügung stellt.

Die Arbeitsschritte umfassen eine erweiterte Literaturrecherche zur Navigationsgestaltung und Datenorganisation, die Konzeption und hypermediale Gestaltung des Materials, die Implementation in Toolbook unter Windows und die Durchführung von Untersuchungen spezifischer Navigationsmittel an Teilimplementationen des Materials.

Literatur.

Allinson, L. (1992). Learning Styles and Computer-Based Learning Environments. In I.Tomek (Ed.), Computer Assisted Learning. Proceedings of the 4th International Conference ICCAL 92 (pp. 61-73). Berlin: Springer.

Lechner, M. (1994). Ergonomische Navigation in computerbasierten Informationssystemen. Diplomarbeit Fachhochschule Furtwangen, Fachbereich Medieninformatik.

Nielsen, J. (1990). Hypertext and Hypermedia. San Diego: Academic Press, Inc. Wright, P. (1989). Interface Alternatives for Hypertexts. Hypermedia, 1 (2), 146-166.

Laufzeit: 1.1.1995 - 31.12.1997

Wissenschaftliche Mitarbeiter: Dr. Ulrich Harms (Abt. Wissenschaftliche Weiterbildung), Martin Lechner, Dipl.- Inform. (FH), Dr. Sigmar-Olaf Tergan, Dr. Joachim Wedekind.

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Angewandte Kognitionswissenschaft