Lehren und lernen mit digitalen Medien E-Book

Günter Daniel Rey

• Herausgeber: Hogrefe, vorm. Verlag Hans Huber
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 489

Beschreibung

Aktueller Überblick der Theorien und Gestaltungsempfehlungen zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien auf Basis aktueller empirischer Befunde aus Metaanalysen und Experimentalserien Das Forschungsfeld zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt. Zahlreiche experimentelle Studien und Metaanalysen bilden inzwischen die empirische Grundlage der einzelnen Gestaltungseffekte und der ihr zugrunde liegenden (Rahmen‑)Modelle und (Rahmen‑)Theorien. Darüber hinaus wurden weitere Gestaltungsprinzipien postuliert und empirisch überprüft, was zu einer Zunahme von Gestaltungsempfehlungen für das Lernen, vor allem das multimediale Lernen, geführt hat. Neue Messinstrumente wurden konzipiert und validiert und lassen sich in zukünftigen Forschungsarbeiten zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien nun gewinnbringend einsetzen. Von zentraler Bedeutung für die Weiterentwicklung des Forschungsfeldes ist die Perspektivenerweiterung, die neben der Untersuchung kognitiver Prozesse beim Lehren und Lernen nun auch motivationale und emotionale sowie neuerdings auch soziale und kulturelle Prozesse in den Blick nimmt. Dieser Entwicklung trägt dieses Herausgeberwerk Rechnung. Es fokussiert auf folgende Themen: Wie Informationen verarbeitet und gespeichert werden Warum Lernen nicht nur ein kognitiver Prozess ist Whiteboard-Animationen Pädagogische Agenten Lehren und Lernen mit Beispielen Digitale Lernspiele Intelligente Systeme für das Lehren und Lernen Ein faszinierender Einblick in den aktuellen Stand der Forschung für alle Lernenden und Dozierenden, Praktikerinnen und Praktiker sowie Forschende.

Leseprobe

Günter Daniel Rey

(Hrsg.)

Lehren und lernen mit digitalen Medien

Theorien und Design

Unter Mitarbeit von

Maik Beege

Felix Krieglstein

Steve Nebel

Manuel Ninaus

Sascha Schneider

Lukas Wesenberg

Maria Wirzberger

Lehren und lernen mit digitalen Medien

Günter Daniel Rey (Hrsg.)

Wissenschaftlicher Beirat Programmbereich Psychologie:

Prof. Dr. Guy Bodenmann, Zürich; Prof. Dr. Lutz Jäncke, Zürich; Prof. Dr. Björn Rasch, Freiburg i. Üe.; Prof. Dr. Astrid Schütz, Bamberg; Prof. Dr. Markus Wirtz, Freiburg i. Br.; Prof. Dr. Martina Zemp, Wien

Prof. Dr. Günter Daniel Rey

Technische Universität Chemnitz

Institut für Medienforschung

Straße der Nationen 12

09111 Chemnitz

Deutschland

E-Mail: [email protected]

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Hogrefe AG

Lektorat Psychologie

Länggass-Strasse 76

3012 Bern

Schweiz

Tel. [phone]

[email protected]

www.hogrefe.ch

Lektorat: Dr. Susanne Lauri

Bearbeitung: Mihrican Özdem, Landau

Herstellung: René Tschirren

Umschlagabbildung: Getty Images/Eduard Figueres; Jose Luis Petaezluc

Satz: Mediengestaltung Meike Cichos, Göttingen

Format: EPUB

1. Auflage 2024

© 2024 Hogrefe Verlag, Bern

(E-Book-ISBN_PDF 978-3-456-96362-4)

(E-Book-ISBN_EPUB 978-3-456-76362-0)

ISBN 978-3-456-86362-7

https://doi.org/10.1024/86362-000

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

1 Wie Informationen verarbeitet und gespeichert werdenSascha Schneider

1.1 Einleitung

1.2 Wissensformen

1.3 Gedächtnismodelle

1.4 Warum Lernen nicht ohne Belastung funktioniert

1.4.1 Theorie der kognitiven Belastung (CLT)

1.4.2 Kritik an der CLT

1.4.3 Gestaltung von Lernmedien auf Grundlage der CLT

1.5 Wie Informationen aus Medien gelernt werden

1.5.1 Integrierte Theorie des Text- und Bildverstehens (ITPC)

1.5.2 Kognitive Theorie des multimedialen Lernens (CTML)

1.5.3 Kritik an der CTML

1.5.4 Gestaltung von Lernmedien auf Grundlage der CTML

2 Warum Lernen nicht nur ein kognitiver Prozess istSascha Schneider

2.1 Einleitung

2.2 Erweiterte Theorie der kognitiven Belastung (aCLT)

2.3 Metakognitive Belastung und mögliche Erweiterungen der CLT

2.4 Kognitiv-affektive Theorie des Lernens mit Medien (CATLM)

2.5 Integriertes kognitiv-affektives Modell des Lernens mit Multimedia (ICALM)

2.6 Kognitiv-affektiv-soziale Theorie des Lernens in digitalen Umgebungen (CASTLE)

2.7 Gestaltung von Lernmedien

2.7.1 Gestaltungsbeispiele zur Unterstützung emotionaler Prozesse

2.7.2 Gestaltungsbeispiele zur Unterstützung motivationaler Prozesse

2.7.3 Gestaltungsbeispiele zur Unterstützung sozialer Prozesse

3 Whiteboard-AnimationenFelix Krieglstein

3.1 Einleitung

3.2 Lernen mit Whiteboard-Animationen

3.2.1 Statische versus dynamische Visualisierungen

3.2.2 Whiteboard-Animation als dynamische Visualisierung

3.3 Empirische Befundlage zu Whiteboard-Animationen

3.3.1 Medienvergleichende und nichtexperimentelle Studien

3.3.2 Weitere empirische Befunde

3.4 Gestaltungsprinzipien von Whiteboard-Animationen

3.4.1 Soziale Theorien

3.4.2 Theorie des verkörperten Lernens

3.4.3 Kognitive Theorien

3.5 Zukunftsperspektiven

3.5.1 Forschung

3.5.2 Praxis

4 Pädagogische AgentenMaik Beege

4.1 Einleitung

4.2 Vielfalt in Nutzung und Implementierung

4.3 Prinzipien der Gestaltung von pädagogischen Agenten

4.3.1 Einfluss auf kognitive Prozesse

4.3.2 Einfluss auf motivationale/affektive Prozesse

4.3.3 Einfluss auf soziale Prozesse

4.4 Metaanalytische Befunde zur Lernförderlichkeit

4.5 Implikationen für Forschung und Praxis

4.5.1 Forschung

4.5.2 Praxis

4.6 Fazit

5 Lehren und Lernen mit BeispielenLukas Wesenberg

5.1 Einleitung

5.2 Das Konzept „Beispiel“

5.2.1 Struktur von Beispielen

5.2.2 Lernziel

5.2.3 Lernprozess

5.3 Beispielarten

5.3.1 (Nicht ausgearbeitete) Beispiele

5.3.2 Ausgearbeitete Beispiele

5.3.3 Modellbeispiele

5.4 Vorteile von Beispielen

5.4.1 Kognitive Entlastung

5.4.2 Präferenz der Lernenden

5.5 Nachteile von Beispielen

5.6 Gestaltung von Beispielen

5.6.1 Steigerung der mentalen Verarbeitung

5.6.2 Hervorhebung von Strukturmerkmalen

5.6.3 Reduktion der kognitiven Belastung

5.7 Fazit

6 Digitale LernspieleSteve Nebel und Manuel Ninaus

6.1 Einleitung

6.2 Was sind digitale Lernspiele eigentlich?

6.3 Faktoren digitaler Lernspiele

6.3.1 Kognitive Faktoren

6.3.2 Motivationale Faktoren

6.3.3 Emotionale Faktoren

6.3.4 Soziale Faktoren

6.4 Ein Modell des Lernens mit digitalen Lernspielen

6.5 Studienergebnisse und Gestaltungsempfehlungen

6.5.1 Metaanalysen

6.5.2 Aktuelle Empirische Befunde

6.6 Fazit

7 Intelligente Systeme für das Lehren und LernenMaria Wirzberger

7.1 Einleitung

7.2 Charakteristika und Methoden intelligenter Systeme

7.3 Intelligente Technologien in der Bildung

7.4 Intelligente Tutorielle Systeme (ITS)

7.5 Educational Data Mining und Learning Analytics

7.6 Chatbots als virtuelle Unterstützung der Lehre

7.7 Ethische Implikationen intelligenter Bildungstechnologien

7.8 Fazit

Die Autor:innen

Sachwortverzeichnis

|9|Vorwort

Im Jahr 2009 erschien das von mir verfasste Lehrbuch mit dem Titel „E-Learning“. Es befasste sich mit dem Lehren und Lernen mit digitalen Medien zu einer Zeit, in der der Begriff „elektronische Medien“ noch geläufig war, und stellte ausgewählte Theorien als Grundlage für zahlreiche Empfehlungen zur Gestaltung digitaler Lernmedien vor. Darüber hinaus informierte es über die einzelnen Schritte empirischer Studien zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien. Nach 15 Jahren erscheint nun anstelle einer zweiten Auflage dieses Buches eine Neuerscheinung zu genau dieser Thematik, diesmal in Form eines Herausgeberwerks. Die Autorinnen und Autoren sind überwiegend als (Junior-)Professorinnen und Professoren an Hochschulen und Universitäten tätig, verfügen über umfangreiche und einschlägige Expertise auf dem jeweiligen Gebiet und werden die Forschung der nächsten Jahre in diesem Bereich prägen.

In den letzten 15 Jahren hat sich das Forschungsfeld zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien erheblich weiterentwickelt. So haben pauschale Vergleiche in aktuellen Forschungsarbeiten deutlich an Bedeutung abgenommen und sind nur noch in wenigen Publikationen zu finden. Zahlreiche experimentelle Studien und Metaanalysen bilden inzwischen die empirische Grundlage der einzelnen Gestaltungseffekte und der ihr zugrunde liegenden (Rahmen-)Modelle und (Rahmen-)Theorien. Darüber hinaus wurden weitere Gestaltungsprinzipien wie etwa das Anthropomorphisierungsprinzip, das Prinzip des dynamischen Zeichnens oder das Wahlprinzip postuliert und empirisch überprüft, was zu einer Zunahme von Gestaltungsempfehlungen für das Lernen, vor allem das multimediale Lernen, geführt hat. Neue Messinstrumente, etwa zur Erfassung der kognitiven Belastung, wurden konzipiert und validiert und lassen sich in zukünftigen Forschungsarbeiten zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien nun gewinnbringend einsetzen. Während in dem Lehrbuch von 2009 Themen wie Whiteboard-Animationen, pädagogische Agenten, digitale Lernspiele und Künstliche Intelligenz entweder gar nicht, nur im Ausblick oder randständig aufgegriffen wurden, sind diese nun wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Neuerscheinung.

Von zentraler Bedeutung für die Weiterentwicklung des Forschungsfeldes ist die Perspektivenerweiterung, die neben der Untersuchung kognitiver Prozesse beim Lehren und Lernen nun auch motivationale und emotionale sowie neuerdings auch soziale und kulturelle Prozesse in den Blick nimmt. Während in dem Lehrbuch aus dem Jahr 2009 eine starke Fokussierung auf kognitive Aspekte bestand und lediglich erste Ansätze existierten, diese um motivationale und emotionale Prozesse zu erweitern, können nun neuere (Rahmen-)Modelle und (Rahmen-)Theorien vorgestellt werden, die diese Prozesse explizit berücksichtigen. Auch die grundsätzliche Herangehensweise in empirischen Studien hat sich gewandelt, sodass diese Prozesse in einer Vielzahl von Arbeiten in den Fokus gerückt sind. Zu nennen ist hier beispielsweise der „Emotional Design“-Ansatz, der in den letzten Jahren in zahlreichen experimentellen Studien zum Lehren und Lernen mit digita|10|len Medien herangezogen wurde und bereits durch mehrere Metaanalysen gestützt wird.

Die sieben Buchkapitel dieses Herausgeberwerks befassen sich mit ausgewählten Themen zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien. In den ersten beiden Kapiteln von Sascha Schneider werden die Grundlagen erörtert. Das erste Kapitel befasst sich dabei mit den kognitiven Aspekten, also der Informationsaufnahme, -verarbeitung und -speicherung. Es greift hierfür auf zentrale (kognitionspsychologische) Theorien zurück, auf deren Grundlage eine Vielzahl an Empfehlungen zur Gestaltung von Lernmedien abgeleitet und empirisch überprüft wurde. Anschließend geht Sascha Schneider im zweiten Kapitel auf die nichtkognitiven Prozesse beim Lehren und Lernen ein und widmet sich motivationalen, emotionalen und sozialen sowie metakognitiven Prozessen. Das dritte Kapitel von Felix Krieglstein behandelt auf dieser Basis Whiteboard-Animationen, die sich schon seit etlichen Jahren großer Beliebtheit erfreuen. Dazu werden diverse Gestaltungsprinzipien erörtert. Im vierten Kapitel stellt Maik Beege pädagogische Agenten in digitalen Lernumgebungen vor, die ebenfalls kognitive, motivationale, emotionale und soziale Prozesse beim Lehren und Lernen mit Medien beeinflussen können. Das fünfte Kapitel von Lukas Wesenberg widmet sich dem Lehren und Lernen mit Beispielen. Dieses Thema, das bereits im Lehrbuch „E-Learning“ aufgegriffen wurde, ist mittlerweile deutlich umfangreicher erforscht als noch im Jahr 2009, sodass eine umfangreiche Aktualisierung und Erweiterung notwendig wurde. Steve Nebel und Manuel Ninaus behandeln im sechsten Kapitel kognitive, motivationale, emotionale und soziale Faktoren digitaler Lernspiele und skizzieren auf dieser Basis ein Modell sowie die empirische Befundlage und Gestaltungsempfehlungen zu digitalen Lernspielen. Komplettiert wird das Herausgeberwerk durch ein Buchkapitel zu intelligenten Systemen für das Lehren und Lernen von Maria Wirzberger, in dem zahlreiche aktuelle Themen zur Künstlichen Intelligenz im Bildungsbereich aufgegriffen werden. Neben der Mikroebene erörtert die Autorin auch Aspekte auf der Meso- und Makroebene.

In allen Beiträgen wird auf aktuelle Forschungsliteratur zurückgegriffen, und es werden – wie im Lehrbuch aus dem Jahr 2009 – Empfehlungen zur Gestaltung benannt, die den drei von Mayer postulierten Kriterien genügen, nämlich der theoretischen Fundierung, der empirischen Bewährung und der praktischen Relevanz. Damit gemeint ist, dass die Gestaltungsempfehlungen auf Basis von (Rahmen-)Modellen und (Rahmen-)Theorien postuliert werden, sich mittels zumeist experimenteller Studien und Metaanalysen hinsichtlich ihrer Lernwirksamkeit empirisch bewährt haben und zudem dazu beitragen, die Lernleistungen in realen Lehr-Lern-Umgebungen tatsächlich zu verbessern, somit von praktischer Relevanz sind.

Das Herausgeberwerk soll alle Lernende und Dozierende, Praktikerinnen und Praktiker sowie Forschende ansprechen, die sich für die (psychologischen) Grundlagen des Lehrens und Lernens mittels digitaler Medien interessieren. Ihnen wünsche ich nun interessante Einblicke in den aktuellen Stand der Forschung und viel Spaß beim Lesen dieses Buches.

Hinweis zur gendergerechten Schreibung: Die Autoren und die Autorin dieses Herausgeberwerks haben beschlossen, jeweils selbst die Form der gendergerechten Schreibung zu wählen.

Aschaffenburg, im Frühjahr 2024

Günter Daniel Rey