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Christian Spannagel (2007)

Benutzungsprozesse beim Lernen und Lehren mit Computern

in der Reihe "texte zur interdisziplinären forschung und lehre" (Band 1)

Hildesheim, Berlin: Franzbecker
ISBN: 978-3-88120-443-9

Kurzdarstellung

Computer werden heute in vielen Lern- und Lehrzusammenhängen eingesetzt. So verwenden Dozenten ein Folienpräsentationsprogramm zur Darstellung von Inhalten (Computer als Hilfsmittel), Computeranfängerinnen und -anfänger lernen den Umgang mit einem Dateisystem (Computer als Lerninhalt), oder Schülerinnen und Schüler nutzen Tabellenkalkulation im Mathematikunterricht und erlernen dabei gleichzeitig deren Verwendung (Computer als Hilfsmittel und Lerninhalt).

In allen Fällen benutzen Lernende und Lehrende Software – sie vollziehen Benutzungsprozesse. Benutzungsprozesse können dabei Bestandteil verschiedener Lern- und Lehrhandlungen sein. So können Lernende einen Benutzungsprozess beobachten (Lernhandlung), der von der Lehrperson mit Hilfe eines Beamers vorgeführt wird (Lehrhandlung). Wenn diese Handlungen in Situationen durchgeführt werden sollen, in denen sich die beteiligten Personen nicht zur selben Zeit am selben Ort befinden, dann müssen Benutzungsprozesse abgespeichert oder über ein Datennetz transportiert werden können. Sie müssen medial repräsentiert sein.

In dieser Arbeit wird ein Werkzeug konzipiert und entwickelt, das die mediale Repräsentation von Benutzungsprozessen ermöglicht und die Durchführung benutzungsprozessorientierter Lern- und Lehrhandlungen in vielfältigen Kontexten unterstützt. Aus den Handlungsbeschreibungen und aus kognitionspsychologisch fundierten Gestaltungsrichtlinien werden Anforderungen an das Werkzeug abgeleitet. Die Umsetzung der Anforderungen wird beschrieben und die Verwendung des Werkzeugs an einigen Beispielen verdeutlicht.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde außerdem eine Studie durchgeführt, in der zwei Unterstützungsformen des Werkzeugs beim Einsatz von Tabellenkalkulation im Unterricht empirisch untersucht worden sind. Hierbei handelt es sich um animierte Demonstrationen von Benutzungsverhalten und um Benutzungsschnittstellen, die in ihrer Komplexität reduziert wurden. Der Einfluss der Unterstützungsformen auf verschiedene Variablen (z. B. Nutzungsverhalten und Lernerfolg) wurde dabei im Zusammenspiel mit der Computerselbstwirksamkeit der Versuchspersonen untersucht. Die Planung, die Durchführung und die Ergebnisse der Studie werden ausführlich dargestellt.

Ideen für didaktische Weiterentwicklungen, empirische Untersuchungsansätze, die auf der hier beschriebenen Studie aufbauen, und zukünftige technische Erweiterungen schließen die Arbeit ab.

 

Inhalt

1  Einführung und Zielsetzung

2  Die Rollen des Computers beim Lernen und Lehren
2.1 Der Computer als Hilfsmittel
2.2 Der Computer als Lerninhalt
2.3 Der Computer als Hilfsmittel und Lerninhalt
2.4 Folgerungen

3  Lerntheoretische Grundlagen
3.1 Authentischer Problemkontext
3.2 Aktives und selbstgesteuertes Lernen
3.3 Kooperatives Lernen
3.4 Lernen mit Unterstützung
3.5 Folgerungen

4  Benutzungsprozessorientierte Lern- und Lehrhandlungen
4.1 Benutzungsprozesse
4.2 Lern- und Lehrhandlungen
4.2.1 Beobachten
4.2.2 Modellieren
4.2.3 Unvollständiges Modellieren und Vervollständigen
4.2.4 Wechselseitiges Benutzen
4.2.5 Erläutern
4.2.6 Rückmelden
4.2.7 Analysieren und Bewerten
4.2.8 Korrigieren
4.2.9 Reflektieren
4.2.10 Erstellen eines Kontexts
4.3 Folgerungen

5  Gestaltungsaspekte und entsprechende Grundlagen
5.1 Kognitionspsychologische Grundlagen
5.1.1 Das Gedächtnismodell
5.1.2 Kognitive Belastung
5.1.3 Modelle zum Lernen mit Multimedia
5.2 Lernen mit Textdokumentationen
5.3 Lernen mit Animationen
5.4 Lernen mit animierten Demonstrationen
5.5 Lernen mit reduzierten Benutzungsschnittstellen
5.6 Folgerungen

6  Anforderungen und Analyse bestehender Systeme
6.1 Anforderungen
6.2 Analyse bestehender Systeme
6.2.1 Bildschirmvideo-Systeme
6.2.2 Makro-Systeme
6.2.3 Application-Sharing-Systeme
6.3 Folgerungen

7  System zur Unterstützung der Lern- und Lehrhandlungen
7.1 Hintergrund
7.2 Beschreibung des Ausgangssystems
7.3 Erweiterungen zur Umsetzung der Anforderungen
7.4 Folgerungen
7.5 Einsatzbeispiele
7.5.1 Modellierung in Lernsoftware
7.5.2 Feedback beim Erlernen von Programmierung
7.5.3 Reflexion von Konstruktionen in einem DGS
7.5.4 Herstellen eines Kontexts

8  Untersuchung
8.1 Ausgangslage
8.2 Ziel der Untersuchung
8.3 Versuchsplanung
8.4 Durchführung
8.5 Ergebnisse
8.6 Validitätsaussagen
8.7 Diskussion
8.8 Zusammenfassung

9  Zusammenfassung und Ausblick

A  Technische Dokumentation
B  Materialen zur Untersuchung
B.1 Beispiel einer Text-Bild-Beschreibung
B.2 Fragebogen zur Erfassung der Computerselbstwirksamkeit
B.3 Fragebogen zu den Fachinhalten
B.4 Fragebogen zur Erfassung motivationaler Aspekte
B.5 Fragebogen zur Beurteilung der Lehrmittel

Literaturverzeichnis

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