5.3 Gestaltung explorativer Lernumgebungen

Lernumgebungen sollen zum explorativem Lernen anregen unter der Berücksichtigung der sachlogischen Struktur des Interaktionsraumes.

Lernumgebungen weisen ein komplexes Netz von Informationselementen auf

Planungsziel von Interaktionsräume mit hyperstrukturierten Informationseinheiten = Aufbau einer kognitiven Landkarte beim Benutzer

Ermöglichung von Lernerfolg und systematischer Nutzung der Lern- und Informationsinteressen

5.3.1 Unterstützung kognitiver Orientierung

Voraussetzung für den Lernerfolg ist Orientierung = Schneller e Überschaubarkeit des Anwendungsaufbaus (Orientierung am attributiven Hierarchiebaum)
Fazit: Sichtbare Grundstruktur des Hierarchiebaums unterstützt den Aufbau der kognitiven Landkarte beim Benutzer und vereinfacht die Entwicklung

Achtung! Fehlervermeidung bei der Entwicklung von Hierarchiebäumen
(1) Zu tiefe Auslegungen (= durchschnittliche Anzahl der Informationselement) der Hierarchie ergibt ein lineares Informationsangebot
(2) Zu flache Auslegungen der Hierarchie (=Breite des Hierarchiebaumes: Keine Unterschreitung von drei Informationselementen)
(3) Keine Unausgewogene Äste des Hierarchiebaumes, sondern gleichmäßige Verteilung der Informationseinheiten innerhalb eines Hierarchiebaumes
(4) Sackgassen (=keine Rückführung zu einem Ast) ,
(5) Eine zu niedrige/zu hohe Vernetzung des Interaktionsraumes.
Problem: Wegen des Mangels an analytischen Werkzeugen werden die Fehler erst in der Phase der Testung registriert.

5.3.2 Kontrolle des Lernwegs

Nicht in allen Fällen ist der Lerner-kontrollierte Lernweg CBT der bessere Weg.

Untersuchungen und deren Projektergebnisse:
(STEINBERG (1977)
Autorensystem PLATO:
Kurse mit wenig Verzweigungsvarianten, höhere Leistungswerte
Autorensystem TICCIT:
Lerner-Kontrollierter Kursablauf (component display theory von MERRILL), höhere Motivationswerte
STEINBERG (1989)
Untersuchung nach differenzierten Zielgruppen:
a) Anfänger: schlechtere Leistungswerte bei selbst kontrollierten Lernweg
b) Lerner mit unzureichende kognitiven und motivationalen Voraussetzungen zur effektiven Nutzung von explorativen Lernangeboten
Maßnahmen:
Unterstützung via sozialer Kooperation
./. Erhöhung der Diagnostizität widerspricht dem Ansatz der freien Exploration

Aktuelle Diskussion:
Wie kann die Offenheit des System über didaktische Hypertext-Anwendungen mithilfe von Navigationshilfen linearisiert werden?

Lernerkontrolle vs. Systemkontrolle
Vorteile der Systemkontrolle:
Kein Überblicksverlust; Pfad führt zum Ziel; Fertigstellung des Lernangebotes
Nachteile der Systemkontrolle:
Begrenzung; Zeitverlust durch Auseinandersetzung mit bekannten Informationen und nicht interessanten Inhalten;

Entscheidung über die Lerner- vs. Systemkontrolle:
1. Strukturierungsgrad des Gegenstandsbereich (= Ableitung der hierarchischen Beziehungen)
2. Ziel des Systems (= didaktisches Ziel im Rahmen des Curriculums)
3. Zielgruppe (= offene oder eher lineare Darstellungsform / Anfänger oder Fortgeschrittene im Themenbereich)
Varianten von Lernwegen:
• Angebot: diverse Strategien zum Lernen mit dem Medium
• Feststellung von Motivation und Vorkenntnissen
• Informationen über die unterschiedlicher Lernstrategien
• Lernwegwahl durch den Benutzer

5.3.3 Maßnahmen zur Förderung von Orientierung

Didaktische Entscheidung auf der Dimension der Lerner-vs. Systemkontrolle:

Frage: Sicherung der Orientierung durch gestalterische Maßnahmen bei hyperstrukturierten Interaktionsräumen in den logalen Medien wie im Internet

Effekt: Orientierungsverlust bzw. mangelnder Orientierung in der Anwendung (z.B. Hypertext-Anwendungen)

Maßnahme: Unterstützungselemente für ein didaktisches Explorationsverhalten (vgl. LECHNER (1994)

Inhaltliche Orientierungselemente
AUSUBEL: Orientierungselemente für Lehrtexte (= Textkonzepte, d.h. advance organisers):
Vorteile:
1. Erhöhung der Orientierung
2. Aktivierung der Wesentlichkeiten zur besseren Erfassung (Memorierung)
Umsetzungsform:
1. Gliederung: Teilgebiete (erkennbare Gesamtstruktur)
2. Essenz der Abschnitte incl. Merksätze
3. Zusammenfassung
4. Begriffsverknüpfung: concept map
Wichtig: Entscheidung für eine Variante zur Konzeptionalisierung
Zusätzliche Orientierungselemente: farbliche und graphische Elemente, Ikonen, Symbole.

Indizes:
Übersicht und Orientierung im System
EDWARDS & HARDMAN (1989, nach Woodhead, 1991):
Untersuchung der Vor- und Nachteile zusätzlicher Orientierungselemente in Hypertext-Systeme:

Typisches, hierarchisches Hypertext-Layout (mit Querverweisen)

System mit Informationszugriff über Indexseite

System mit Zugriff über Querverweis und Index (Orientierungsverlust, zeitaufwendiger, Verhinderung des Aufbaues einer kognitiven Landkarte)

Fazit: Nicht alle Navigationshilfen, die Orientierung im System erleichtern, fördern den Aufbau einer z.T. ideosynkratischen kognitiven Landkarte.

Graphische Landkarten:

1Graphische Übersicht der Informationseinheiten und deren Verknüpfung = punktuelle Orientierung im System

Hilfe bei der Teilkompensation = Verlustes des unmittelbaren Erlebens von räumlich wie inhaltlichen Distanzen beim Übergang vom linearen Buchtext zum computerbasierten Hypertext<

Achtung: Bei hierarchisch aufgebauten Hypertext-Anwendungen mag dies durchaus übersichtlich sein, bei vielen Querverweisen wirkt dies allerdings schnell chaotisch.

Orientierungspunkte (landmarks)

Heraushebung von Informationen: besonderer Stellenwert in der Anwendung

Knoten mit einer hohen (vor allem indirekten) Verknüpfungsdichte (vgl. Parsaye, Chignell, Khoshafian, & Wong, 1989).

Fischaugen-Sicht:

Sicht in Analogie zu einem Photoobjektiv mit extrem kurzer Brennweite

Detaillierte Abbildung der Information in der Umgebung des Fokus (Rand: fade out)

Ziel: Automatisches Generieren der Benutzersicht aus der Informationsstruktur

Filter:

Generierung der Sicht auf die Informationsbasis bei Laufzeit generiert, abhängig von direkten und indirekten Benutzereingaben

Implementieren der Suchfunktionen auf bestimmte Inhalte

Lesezeichen:
Markierung von Informationseinheiten zum Wiederauffinden
Achtung: Wegen Übersichtlichkeit à Einfügen von Lesezeichen in begrenztem Umfang

Pfadverfolgung:

Fixierung der abgerufenen Informationen

Pfad-Historie

Pfadvorgaben:

Garantie: Präsentation der wichtigsten Informationen

Zuverlässigkeit der Führung zu Ausgangs- und Verzweigungspunkten

Navigation im Internet:
Binnennavigation (lokale Anwendung) und Außennavigation (hyperstrukturierten Anwendung im Internet):
Problem: Verweise auf andere Server oder externe Dokumente
Mögliche Problembewältigung:
1. Inhaltsanzeige des externen Servers einem neuen Fenster (Ursprungsfenster bleibt im Hintergrund)
2. Inhaltsanzeige des externen Servers einem neuen Fenster (plus kleineres Navigationsfenster mit Verweis auf den Lernpfad)
3. Inhaltsanzeige des externen Servers in untergeordnetem Frame (Navigationselemente zur Rückkehr zum Lernpfad bleiben im oberen oder seitlichen Frame sichtbar)

5.3.4 Verweise im Internet

Dienst des Internet (www):
Verweise innerhalb eines Dokumentes oder auf andere Dokumente (auf dem gleichen Server oder auf anderen Servern mit Hypertext Markup Language (HTML) )
Problem bei Entwicklung konsistenter Lernangebote:
Stetig Überprüfen der Verknüpfungen (existent ja/nein)
Problemlösung:
Kopieren der externen Links (Seiten) auf den eigenen Server (einfachere –Link-„Pflege“)
Aber:
Kopieren von dynamischen Web-Seiten ist technisch nicht einfach und nicht zulässig (Klärung von Verwertungs- und Nutzungsrechten, da Inhaltsübernahme und Verweis auf Verweis auf Seiten im Internet nicht immer erlaubt ist)
Vorsicht:
Verstöße gegen Urheber- und Nutzungsrecht im Internet sind weltweit „sichtbar".
Schutz 1: Verhinderung (d.h. „Suchroboter" finden und indizieren bestimmte Teile des Lernangebotes)
Schutz 2: Lernende, Tutor/innen oder Autor/innen stellen Materialien in geschützte Bereiche des Web ein, die über eine Anmeldung (auch anonymer Art) zugänglich sind (=Verhinderung, dass Suchmaschinen die Dateien indizieren können. HAFTUNG!)

FOLGE:
Neue Definition mit dem Umgang von Informationen:
· Wer hat welche Rechte an welcher Art von Information?
· Wie lassen sich diese schützen?
· Wie können sich Informationen aufeinander beziehen?
· Wie kann die Konsistenz von Verknüpfungen aufrechterhalten werden, ohne die Rechte Anderer zu verletzen?

5.3.5 Untersuchungen zur Navigation

Gestaltung der Navigation zur Orientierung im System und zur Sicherung des Lernerfolgs:
Mentale Repräsentation. RICH (1995):
Kognitive Repräsentation von hyperstrukturierten Interaktionsräumen bei Lernern:

Lineare Folge von Informationseinheiten: Auswahl des Benutzer einer hyperstrukturierten Anwendung eines zeitlich abfolgenden Anwendungspfades

Achtung: Die Repräsentation des tatsächlich netzartigen Interaktionsraumes erfordert von der Person eine kognitive Reorganisationsleistung (d.h. eine Abstraktion der Struktur des Abrufs der Seiten abstrahieren. Die Hypothese bei Personen mit Erfahrung bei entsprechenden Anwendungen gelingt.)

Exkurs:
Ergebnisse von kognitiven Landkarten bei dem Untersuchungsbeispiel Reiseführer: Photographien
(Befragung der Teilnehmer bei der Untersuchung zu Erfahrungen und Einstellungen mit Computern, Multimedia und CBT und Bearbeitung der gleichen Anwendung ergaben: Teils Bildung einer linearen Rekonstruktion und teils einer vernetzten Rekonstruktion [Qualität des mentalen Modells durch die Berechnung des Vernetzungsgrades])

Erfassung der Vernetzung der Informationseinheiten (chunks): Informationseinheit mit einer Verknüpfung (link) zu einer weiteren Informationseinheit rekonstruiert = lineares Modell

Nachweis der statistischen Auswertungen:

Fähigkeit des Erkennens eines vernetzten Modells von einem hyperstrukturierten Dokument korreliert mit den Vorerfahrungen und Vorkenntnissen der Benutzer

Erfahrene Benutzer: teilweise falsche Verknüpfungen zwischen den Informationseinheiten und automatisches Erkennen der Vernetzung Informationseinheiten

Folge: Anwendungsschwierigkeiten für Anfänger bei hohem Vernetzungsgrad = flachere Anwendungsrepräsentation

Verwendete Parameter zwischen der Nutzung des Programms und der Rekonstruktion:
1. Häufiger Aufruf der Übersichtsfunktion < rekonstruierte Verknüpfungen der implementierten Anwendungsstruktur
2. Häufiger Aufruf der Schaltfläche „Zurück" = Entsprechung der Rekonstruktion der Verknüpfungen in der Anwendung.
Fazit:
Grafische Übersichtsfunktion der Anwendungsstruktur = Vorteilhafte Bearbeitung via Schaltflächen gegenüber den Formen eines vernetztes mentalen Modells.

Raummetaphern [Weiterentwicklung der an konventionellen GUIs (graphical user interfaces)]:
FEHR (1995)
= Form der Navigation auf der Basis einer SD-Raummetapher (virtuelles Museum) = Erzeugung von Einzelansichten zur Herstellung einer kontinuierliche Bewegung durch dreidimensionale Räume
Entwicklung der Museumsanwendung: schnelle Orientierung in der Computerszenerie (Maus-Bedienung; keine Explizierung der sensitiven Flächen à Intensivierung des Realcharakters; Einbezug der graphischer Benutzeroberflächen zur Mitteilung, welche Arten von Aktionen ausgelöst werden)
Untersuchung:
Zurechtkommen von Personen mit unterschiedlicher Computer-Vorerfahrung (mit eingebetteter (unsichtbarer) Schaltflächen)
Ergebnis:

höhere Computererfahrung < Orientierung

geringere Computererfahrung > Orientierung