In vielen Situationen des Alltags sowie des Arbeitslebens müssen Menschen mit verschiedensten Medien interagieren, um für sie relevante Informationen erhalten und somit ihre jeweiligen Ziele erreichen zu können. Dabei kann es vor allem in Situationen, in welchen die Aneignung von neuem Wissen notwendig ist, hilfreich sein, wenn dabei die durch das verwendete Medium vermittelten Inhalte an die kognitive Architektur und damit an die mentalen Ressourcen des Lernenden angepasst werden. Die Betrachtung verschiedener Anwendungsbereiche zeigt, dass die Berücksichtigung der vorhandenen kognitiven Ressourcen vor allem bei der Entwicklung von multimedialen Lernumgebungen, nicht nur hilfreich, sondern von enormer Bedeutung für die Wissensvermittlung ist. Aufgrund dieser Bedeutung für die Optimierung von Lernprozessen gab und gibt es nach wie vor starke Bestrebungen, Mittel und Wege zu finden, um die kognitive Belastung während des Lernens zuverlässig und präzise vorhersagen zu können.
Inhaltsverzeichnis
1 Cognitive Load Theory
1.1 Kognitive Prozesse beim multimedialen Lernen
1.2 Grundidee und Annahmen der Cognitive Load Theory
1.3 Die Anteile der kognitiven Belastung
1.3.1 Intrinsic Cognitive Load
1.3.2 Extraneous Cognitive Load
1.3.3 Germane Cognitive Load
1.3.4 Meta Cognitive Load
1.4 Management von Cognitive Load
1.4.1 Externales Management
1.4.2 Internales Management
1.4.3 Neuer Forschungsansatz zum Management von Cognitive Load
1.5 Bedeutung der Cognitive Load Theory für das multimediale Lernen
1.6 Die Effekte der Cognitive Load Theory
1.6.1 Der „goal free effect“
1.6.2 Der „worked example effect“
1.6.3 Der “completion problem effect”
1.6.4 Der “modality effect”
1.6.5 Der “split attention effect”
1.6.6 Der „redundancy effect“
1.6.7 Der „variability effect“
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die theoretischen Grundlagen und praktischen Implikationen der Cognitive Load Theory (CLT) im Kontext des multimedialen Lernens, mit dem Ziel, lernförderliche Gestaltungsprinzipien für instruktionale Materialien auf Basis der kognitiven Architektur des Lernenden abzuleiten.
- Analyse der kognitiven Architektur und ihrer Begrenzungen beim Lernen.
- Unterscheidung und Management der verschiedenen Anteile kognitiver Belastung.
- Untersuchung von Instruktionstechniken zur Reduktion von irrelevanter Belastung.
- Darstellung der wichtigsten Effekte der CLT (z.B. Modalitäts- und Split-Attention-Effekt).
Auszug aus dem Buch
1.6.4 Der “modality effect”
Unter den Modalitätseffekt werden Forschungsergebnisse gefasst, die zeigen, dass Informationen, welche audiovisuell dargeboten werden vom Lernenden wesentlich effektiver aufgenommen beziehungsweise verarbeitet werden können, als dies bei einer rein visuellen Präsentation der Fall ist. Als Grundlage für diesen Effekt wird die Annahme gesehen, dass Informationen über zwei getrennte Kanäle, den visuellen und den auditiven Kanal, ins Arbeitsgedächtnis gelangen beziehungsweise im Arbeitsgedächtnis von zwei unterschiedlichen Komponenten zwischengespeichert und verarbeitet werden (Baddeley, 1999; Mayer, 2001).
Der visuelle und der auditive Kanal sind gemäß der Theorie des multimedialen Lernens von Mayer (1996, 2001) in ihrer Aufnahme- und Verarbeitungskapazität beschränkt. Werden Lerninhalte in einer rein visuellen Form (geschriebener Text und Bild) präsentiert, kann es zu einer Überlastung des visuellen Kanals und damit zur kognitiven Überlastung des Lernenden kommen, durch die eine simultane Verarbeitung von Texten und Bildern nicht mehr möglich ist. Daher solle bei der Präsentation von Lerninhalten darauf geachtet werden, dass diese in verschiedenen Modalitäten dargeboten werden, wodurch die Verarbeitung dieser Inhalte auf den visuellen und den auditiven Kanal aufgeteilt wird. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit der optimalen Nutzung der Kapazitäten beider Kanäle und damit der kognitiven Ressourcen des Lernenden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Cognitive Load Theory: Einführung in die psychologischen Grundlagen und das Zusammenspiel von kognitiver Architektur und instruktionaler Gestaltung.
1.1 Kognitive Prozesse beim multimedialen Lernen: Erläuterung der Wechselwirkung zwischen mentalem Aufwand, mentaler Belastung und Lernerfolg.
1.2 Grundidee und Annahmen der Cognitive Load Theory: Vorstellung des Ziels, kognitive Ressourcen durch eine optimierte Informationsdarbietung für den Lernprozess zu schonen.
1.3 Die Anteile der kognitiven Belastung: Differenzierung zwischen intrinsischer, extrinsischer, lernbezogener und metakognitiver Belastung.
1.3.1 Intrinsic Cognitive Load: Erläuterung der Belastung durch die Schwierigkeit der Lerninhalte und Elementinteraktivität.
1.3.2 Extraneous Cognitive Load: Diskussion der nicht lernförderlichen Belastung, die durch die Gestaltung des Instruktionsdesigns entsteht.
1.3.3 Germane Cognitive Load: Fokus auf die förderliche Belastung, die zur Schemakonstruktion und -automation beiträgt.
1.3.4 Meta Cognitive Load: Betrachtung der Bedeutung von Überwachungsaktivitäten während des Lernprozesses.
1.4 Management von Cognitive Load: Überblick über Strategien zur Beeinflussung der kognitiven Belastung von außen und durch den Lernenden selbst.
1.4.1 Externales Management: Maßnahmen der lernförderlichen Aufbereitung durch das Instruktionsdesign.
1.4.2 Internales Management: Bedeutung der selbstregulativen Fähigkeiten des Lernenden zur Ressourcensteuerung.
1.4.3 Neuer Forschungsansatz zum Management von Cognitive Load: Erläuterung neuerer Ansätze zur Manipulation der intrinsischen Belastung durch Segmentierung.
1.5 Bedeutung der Cognitive Load Theory für das multimediale Lernen: Zusammenfassung der Relevanz der Arbeitsgedächtniskapazität für multimediale Lernumgebungen.
1.6 Die Effekte der Cognitive Load Theory: Einleitung in die empirisch belegten Effekte, die Instruktionstechniken maßgeblich beeinflussen.
1.6.1 Der „goal free effect“: Erklärung der Reduktion extrinsischer Belastung durch Verzicht auf spezifische Zielvorgaben.
1.6.2 Der „worked example effect“: Darstellung des Lernvorteils durch die Nutzung ausgearbeiteter Lösungsbeispiele.
1.6.3 Der “completion problem effect”: Erläuterung der Methode des ergänzenden Lernens als Mittelweg bei Lösungsbeispielen.
1.6.4 Der “modality effect”: Analyse der Vorteile der audiovisuellen Informationsverteilung gegenüber rein visueller Präsentation.
1.6.5 Der “split attention effect”: Diskussion des negativen Einflusses räumlich oder zeitlich getrennter Informationsquellen auf die kognitive Belastung.
1.6.6 Der „redundancy effect“: Warnung vor unnötiger Informationsdopplung, die zu einer Überlastung führt.
1.6.7 Der „variability effect“: Beschreibung, wie variable Aufgabenstellungen den Wissenstransfer und die Schemakonstruktion fördern können.
Schlüsselwörter
Cognitive Load Theory, Arbeitsgedächtnis, kognitive Belastung, multimediales Lernen, instruktionales Design, Schemakonstruktion, Elementinteraktivität, Modalitätseffekt, Split-Attention-Effekt, Redundanzeffekt, Lösungsbeispiele, Wissenserwerb, Mentale Kapazität, Wissensrepräsentation, Problemlösen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Cognitive Load Theory (CLT) und erklärt, wie die kognitive Architektur des Menschen bei der Aufnahme und Verarbeitung von Informationen begrenzt ist und wie multimediale Lernangebote gestaltet sein sollten, um diese Kapazitäten effizient zu nutzen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die verschiedenen Anteile der kognitiven Belastung (intrinsisch, extrinsisch, lernbezogen), das Management dieser Belastungen und die daraus resultierenden Gestaltungseffekte für multimediales Lernen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, auf Basis der CLT fundierte Empfehlungen für das Instruktionsdesign abzuleiten, um den Wissenserwerb durch die Reduktion irrelevanter kognitiver Belastung zu maximieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf der Analyse empirischer Studien zur kognitiven Psychologie und instruktionspsychologischer Theorien, insbesondere der Arbeiten von Sweller, Chandler, Mayer und Baddeley.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der kognitiven Belastung, Ansätze zum Management dieser Belastung sowie eine detaillierte Betrachtung spezifischer Effekte wie des Modalitäts-, Split-Attention- und Redundanzeffekts.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Cognitive Load Theory, Arbeitsgedächtniskapazität, Instruktionsdesign, kognitive Überlastung und Schemakonstruktion charakterisiert.
Wie unterscheidet sich der "worked example effect" vom "completion problem effect"?
Beim "worked example effect" erhält der Lernende eine vollständige Lösung zur Analyse. Beim "completion problem effect" ist die Lösung nur teilweise ausgearbeitet, sodass der Lernende aktiv Teile ergänzen muss, was eine tiefere Auseinandersetzung erzwingt.
Warum ist der "split attention effect" für computerbasierte Lernumgebungen kritisch?
Er ist kritisch, weil in digitalen Umgebungen Informationen oft räumlich getrennt (z.B. Text neben Grafik) präsentiert werden. Dies zwingt den Lernenden zur mentalen Integration, was kognitive Kapazitäten verbraucht, die dann für das eigentliche Lernen fehlen.
- Quote paper
- Magister Dana Stechbart (Author), 2008, Cognitive Load Theory, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/130876
