Lernsoftware in der Grundschule - Theoretisch begründete Anforderungen und Anwendung im Unterricht

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen.

Glossar.

1. Einleitung und Zielsetzung
1.1. Einführung
1.2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

2. Lerntheoretische Grundlagen als didaktisches Fundament von Lernsoftware
2.1. Der Begriff 'Lernsoftware'
2.2. Grundgedanken zu den Lerntheorien
2.2.1. Der Behaviorismus - Lernen durch Verstärkung
2.2.1.1. Behaviorismus und Lernsoftware
2.2.1.2. Kritik an der behavioristisch orientierten Didaktik
2.2.2. Der Kognitivismus - Lernen durch Einsicht
2.2.2.1. Kognitivismus und Lernsoftware
2.2.2.2. Kritik an der kognitivistisch orientierten Didaktik
2.2.3. Der Konstruktivismus - Lernen durch Erleben und Interpretieren
2.2.3.1. Konstruktivismus und Lernsoftware
2.2.3.2. Kritik an der konstruktivistisch orientierten Didaktik
2.3. Vergleich und Integration der Lerntheorien

3. Kategorisierung von Lernsoftware
3.1. Übungsprogramme, „Drill & Practice“-Software
3.2. Tutorielle Systeme
3.3. Intelligente Tutorielle Systeme
3.4. Informationsprogramme
3.5. Simulationen
3.6. Mikrowelten
3.7. Lernsoftware mit Spielcharakter
3.8. Werkzeuge

4. Die Bewertung pädagogischer Lernsoftware mit Hilfe von Kriterienkatalogen
4.1. Die Qualität von Lernsoftware
4.2. Mögliche Bewertungsverfahren
4.3. Der Kriterienkatalog als gängigstes Bewertungsverfahren
4.3.1. Ziele von Kriterienkatalogen
4.3.2. Beispiele für Kriterienkataloge
4.3.2.1. Bewertungskriterien nach R. Lauterbach
4.3.2.2. Der Kriterienkatalog der SODIS-Datenbank
4.3.2.3. Die Münsteraner Bewertungsmaske
4.3.3. Bedeutung der Kriterienkataloge für den Einsatz von Lernsoftware im Unterricht

5. Lernsoftware als Lehr- und Lernmedium im Unterricht der Grundschule
5.1. Voraussetzungen für einen sinnvollen Einsatz
5.1.1. Technische Voraussetzungen
5.1.2. Der richtige Standort
5.1.3. Lernvoraussetzungen der Kinder
5.1.4. Das notwendige Wissen der Lehrer
5.2. Unterrichtsspezifische Einsatzbereiche
5.3. Einsatzmöglichkeiten von Lernsoftware in den Fächern der Grundschule
5.3.1. Lernsoftwareeinsatz im Mathematikunterricht
5.3.1.1. Lernsoftware als Trainings- und Übungshilfe
5.3.1.2. Lernsoftware als Veranschaulichungsmittel und Rechenhilfe
5.3.2. Lernsoftwareeinsatz im Deutschunterricht
5.3.2.1. Schriftspracherwerb sowie Schreib- und Leseförderung mit Lernsoftware
5.3.2.2. Textverarbeitung zur Steigerung der Schreiblust
5.3.3. Lernsoftwareeinsatz im Sachunterricht
5.4. Gesamtbewertung von Lernsoftware für den Einsatz im Unterricht

6. Lehrerbefragung zum Lernsoftwareeinsatz in der Grundschule
6.1. Untersuchungsdesign
6.1.1. Arbeitsmethodik der Lehrerbefragung
6.1.2. Vorstellung der Arbeitshypothesen
6.2. Präsentation und Bewertung der Befragungsergebnisse
6.2.1. Struktur und technische Ausstattung der Grundschulen
6.2.1.1. Struktur des Datensatzes
6.2.1.2. Technische Ausstattung der Schulen
6.2.1.3. Zufriedenheit der Lehrer mit der Ausstattung
6.2.1.4. Lernsoftwareausstattungen der Schulen
6.2.2. Bedeutung des Lernsoftwareeinsatzes
6.2.3. Arbeitszusammenhänge und einschränkende Rahmenbedingungen
6.2.4. Lehrerzentrierte Kriterien von Lernsoftware
6.2.5. Aus- und Fortbildung
6.3. Zusammenfassung der Befragungsergebnisse

7. Resümee und Ausblick

8. Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Lernmodell des Behaviorismus (schematisch)

Abbildung 2: Lernmodell des Kognitivismus (schematisch)

Abbildung 3: Die konstruktivistische Unterrichtsphilosophie

Abbildung 4: Zufriedenheit der Lehrer mit der Ausstattung

Abbildung 5: Gründe für einen Einsatz von Lernsoftware

Abbildung 6: Sinnvolle Einsatzmöglichkeiten von Lernsoftware

Abbildung 7 Unterrichtsnutzung

Abbildung 8: Einsatzhäufigkeit von LSW in Abhängigkeit der Arbeitszusammenhänge

Abbildung 9: Gründe gegen einen häufigeren Einsatz von LSW

Abbildung 10: Möglichkeiten der Auswahl von Lernsoftware durch die befragten Lehrer

Abbildung 11: Bedeutung fachdidaktischer Kriterien für gute Lernsoftware

Abbildung 12: Bedeutung bestimmter Ausstattungskriterien für gute Lernsoftware

Abbildung 13: Bedeutung bestimmter Bedienungskriterien für gute Lernsoftware

Abbildung 14: Kenntnisquellen der Lehrer im Bereich der Neuen Medien

Abbildung 15: Zufriedenheit der befragten Lehrer mit dem Fortbildungsangebot im Bereich der Neuen Medien

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Lernparadigmen

Tabelle 2: Lerntypen nach Gagné und ihre Berücksichtigung durch die Lerntheorien

Tabelle 3: Formen des Übens

Tabelle 4: Arbeitshypothesen und zugehörige Fragen

Tabelle 5: Lehrerzentrierte Kriterien für Lernsoftware

Glossar

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung und Zielsetzung

1.1. Einführung

Immer wenn ein neues Medium Einzug in unser Leben hält, werden pädagogische Befürchtungen über mögliche negative Auswirkungen laut. Doch wie die Einführung von Telefon, Kino, Radio oder Fernsehen zeigt, konnte die Verbreitung dieser Medien in unseren Alltag nicht verhindert werden. Diese Diskussion wird seit mehreren Jah- ren auch über den Personalcomputer geführt. Mit der Verbreitung des Computers in Unternehmen, Bildungseinrichtungen und Haushalten begann weltweit eine heftige Kontroverse zwischen Befürwortern und Gegnern über den Einsatz des Computers im Unterricht. In vielen Industrieländern, wie zum Beispiel den USA, Frankreich, Groß- britannien oder Australien, setzten sich die Befürworter, auch im Bereich der Bildung, klar durch. Dort gibt es seit den 80er Jahren Bemühungen, insbesondere auch den Primarbereich mit geeigneter Hard- und Software auszustatten, geeignete pädagogi- sche und didaktische Konzepte zu erproben und zu fördern sowie Lehrerfortbildung- en zu konzipieren [vgl. MITZLAFF 1996, S. 21]. Während das Ausland die Einführung der neuen Technologien in die Grundschulen unterstütze, einigten sich die deutschen Länder 1985 bzw. 1987 in der Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung (BLK) darauf, den Computer in den Schulen nicht vor dem 6. Schuljahr einzusetzen:

„In den meisten Ländern der Bundesrepublik Deutschland ist bisher eine Festlegung dahingehend getroffen, daß die Grundschule zumindest vorerst von einer systematischen Einführung in die informationstechnische Bildung ausgenommen werden soll. Dafür spricht, daß Schülern der Grundschule in erster Linie die traditionellen Kulturtechniken [Lesen, Schreiben, Rechnen] vermittelt werden müssen, deren Beherrschung für das tägliche Leben weiterhin erforderlich bleibt; auch für den Umgang mit dem Computer sind diese Kulturtechniken eine grundlegende Voraussetzung.“ [BLK 1987, S.12]

Diese Abkopplung von der internationalen Entwicklung wurde bis in die späten 90er Jahre „mit einer erstaunlichen Selbstgefälligkeit oder gar Arroganz verteidigt.“ [MITZLAFF 1996, S. 22]. Nach und nach wurden in einigen Bundesländern Projekte und Modellversuche durchgeführt, anhand derer der Computereinsatz erprobt wurde. Hierbei wurde klar, dass die Entwicklung der Kulturtechniken mit einem Computereinsatz keineswegs zu kurz kommen muss.

„Auf der Basis der vorliegenden Erfahrungen zum Einsatz von Übungsprogrammen im Unterricht kann man davon ausgehen, daß die langfristige, systematische Nutzung solcher Software zu erheblichen Verbesserungen bei der Vermittlung der Kulturtechniken führen kann.“ [DIFF 1990, S. 65]

Die überwiegend positiven Ergebnisse und Erfahrungen, die in Modellversuchen, Projekten und Einzelinitiativen gesammelt wurden, führten dazu, dass sich seit Mitte der 90er Jahre die breite Front der Ablehnung geschmälert und sich die Meinungen zugunsten eines Computereinsatzes gewandelt haben. Heute wird der Computer in vielen Bundesländern als wichtiger Bestandteil der Grundschule angesehen [vgl. MITZLAFF/SPECK-HAMDAN 1998, S. 11].

Im Zusammenhang mit einem Computereinsatz in der Schule stellt sich die Frage nach dem passenden Rahmen und Lernbedingungen. Für den Einsatz des Computers in der Grundschule sind bestimmte methodische und didaktische Anforderungen zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sind Programme entwickelt worden, die unter dem Begriff Lernsoftware zusammengefasst werden können. Diese erheben den Anspruch, speziell für einen bildungswirksamen, methodisch und didaktisch sinnvollen Einsatz im Unterricht entwickelt worden zu sein.

1.2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

Ziel dieser Arbeit ist die Analyse von Lernsoftware für die Grundschule, deren zugrunde liegende theoretisch begründete Anforderungen sowie deren Einsatzmöglichkeiten und Probleme, die bei der Anwendung im Unterricht auftreten können. Nach einem einführenden Kapitel sowie Darstellung von Zielsetzung und Aufbau der Arbeit werde ich im 2. Kapitel zunächst die lerntheoretischen Grundlagen von Lernsoftware untersuchen. Dabei werden die wichtigsten Lerntheorien kritisch analysiert und ihre Integration in Lernsoftware erörtert.

Dies ist Ausgangspunkt für die Kategorisierung von Lernsoftware, wie ich sie in Kapitel 3 vornehme. Darin werden die gängigsten Kategorien der auf dem Markt erhältlichen Lernsoftware dargestellt. Die Lernsoftwarekategorien werden hinsichtlich der in- tegrierten Lernprozesse und der zugrunde liegenden Lerntheorien überprüft. Aufgrund der Vielfalt der angebotenen Lernsoftwareprodukte und -kategorien besteht ein Bedarf an Auswahlhilfen für den Lehrenden. In Kapitel 4 thematisiere ich deshalb verbreitete Möglichkeiten zur 'objektiven', sicheren und einfachen Bewertung päda- gogischer Lernsoftware. Ferner beleuchte ich die Bewertungsverfahren hinsichtlich der jeweils zugrunde gelegten Lerntheorien. Einen besonderer Focus lege ich auf die Auseinandersetzung mit Kriterienkatalogen als gängigstem Bewertungsverfahren. Das 5. Kapitel beschäftigt sich mit den Möglichkeiten des Unterrichtseinsatzes von Lernsoftware als Lehr- und Lernmedium in der Grundschule. Zunächst stelle ich die Voraussetzungen für einen sinnvollen Einsatz und mögliche Probleme dar, bevor ich unterrichtsspezifische Einsatzbereiche und konkrete Anwendungsmöglichkeiten für die Fächer Mathematik, Deutsch und Sachunterricht erörtere. Eine Gesamtbewertung von Lernsoftware für den Einsatz im Unterricht bildet den Abschluss dieses Kapitels. Im Mittelpunkt des 6. Kapitels stehen die Ergebnisse eine Lehrerbefragung zum Lern- softwareeinsatz in der Grundschule. Die Befragung von Lehrern¹ soll Aufschluss dar- über geben, welche der im theoretischen Teil dargestellten Voraussetzungen und Bedingungen beim Lernsoftwareeinsatz im Grundschulalltag tatsächlich zur Anwen- dung gelangen und sich als zweckmäßig erweisen. In diesem Zusammenhang unter- suche ich insbesondere die Bedeutung, die Arbeitszusammenhänge und mögliche einschränkende Rahmenbedingungen des Lernsoftwareeinsatzes. Darüber hinaus werden die Lehrer im Hinblick auf die Anforderungen, die sie an Lernsoftware stellen sowie die Zufriedenheit mit den Fort- und Ausbildungsmöglichkeiten hinsichtlich der Kompetenz im Bereich der Neuen Medien befragt.

Gegenstand des 7. Kapitels ist eine knappe Zusammenfassung der wichtigsten theoretischen und praktischen Ergebnisse dieser Arbeit. Abschließend bewerte ich die gewonnenen Erkenntnisse in einem Fazit und gebe einen kurzen Ausblick.

2. Lerntheoretische Grundlagen als didaktisches Fundament von Lernsoftware

2.1. Der Begriff 'Lernsoftware'

Für den Begriff Lernsoftware gibt es eine Vielzahl von Synonymen. BAUMGARTNER versteht unter dem Begriff 'Lernsoftware' all jene Programme, „[…] die speziell für klar bestimmbare Lernzwecke entwickelt und programmiert wurden“ [BAUMGARTNER 2002, S. 434] und „[…] deren hauptsächlicher Zweck der Einsatz im Bildungsbereich ist“ [BAUMGARTNER/PAYR 1999, S. 137]. Das Programm, in dem ein bestimmtes didak- tisches Konzept integriert ist, hat die Aufgabe, einer mehr oder weniger klar definier- ten Zielgruppe bestimmte Lerninhalte zu präsentieren bzw. zu vermitteln und den Lernprozess zu steuern [vgl. BAUMGARTNER 2002, S. 434]. Über den Computer prä- sentiert eine Lernsoftware mit Hilfe von Bildern, bewegten Grafiken, Videos und Ton, Informationen, die vom Lernenden aufgenommen werden. Der Lernende und die Lernsoftware (ebenso der Computer) wirken zusammen, indem vom Lernenden un- terschiedliche Eingabegeräte, wie beispielsweise die Tastatur oder die Maus, benutzt werden. Jeder Schritt wird vom Benutzer mitbestimmt, indem er die vom Programm gestellten Fragen frei oder nach Auswahl vorgegebener Möglichkeiten beantwortet. Die 'Interaktion' zwischen Lernendem und Lernsoftware unterliegt jedoch anderen Bedingungen als die Interaktion zwischen dem Lernenden und einem Lehrenden oder zwischen Lernenden untereinander.

2.2. Grundgedanken zu den Lerntheorien

In jeder Lernsoftware, die Wissen vermitteln soll, lassen sich bei genauerer Untersuchung eine oder mehrere Theorien menschlicher Lernprozesse wieder finden. BAUMGARTNER formuliert diesen Aspekt wie folgt:

„In jeder Lernsoftware schlägt sich ein theoretisches Lernmodell nieder. Egal, ob dieser theoretische Ansatz nun von den AutorInnen auch tatsächlich expliziert worden ist oder nicht, spiegelt die Lernsoftware - angefangen vom behandelten Thema über den Aufbau bzw. die Struktur des Softwarepaketes bis hin zur Be- nutzeroberfläche des Lernprogramms - ein pädagogisches und didaktisches Modell wider, das in ihr implementiert wurde“ [BAUMGARTNER 2002, S. 434].

Ziel einer Lerntheorie ist der Versuch, Kenntnisse bzw. grundlegende Vorstellungen über das Lernen in einem einheitlichen System zusammenzufassen. Sie liefert also theoretische Annahmen über den Lernprozess. „Je nach den Annahmen lassen sich verschiedene Lernparadigmen unterscheiden, wobei Paradigmen historisch gewach- sene theoretisch begründete Sichtweisen darstellen.“ [MESCHENMOSER 1999, S. 52] Paradigmen des Lernens geben Auskunft „zu grundlegenden Prozessen des Lernens bzw. zur Natur menschlichen Lernens überhaupt.“ [WÖCKEL 2002, S. 118] Aus ihnen lassen sich unterschiedliche Folgerungen für alle Lehr- und Lernsituationen, also auch für die Gestaltung von Lernsoftware, ziehen.

Zu den wichtigsten lerntheoretischen Paradigmen zählen u.a. der Behaviorismus, der Kognitivismus sowie der Konstruktivismus, die im Folgenden näher beschrieben wer- den.

2.2.1. Der Behaviorismus - Lernen durch Verstärkung

Die Verfechter des Behaviorismus gehen davon aus, dass Prozesse, die sich im Inne- ren der menschlichen Psyche abspielen, von außen nicht beobachtbar sind. Das Ge- hirn des Lernenden wird in diesem Zusammenhang als ein zu füllender passiver Be- hälter betrachtet und deshalb als „Black Box“ bezeichnet. Die internen Vorgänge, die zum Lernen führen, werden nicht beachtet. Von Interesse sind lediglich „die Wirkun- gen bestimmter von außen auf den Organismus wirkender Reize [Stimuli]“ [WÖCKEL 2002, S. 118]. WÖCKEL spricht in diesem Zusammenhang von einer 'Input-Output- Relation', bei der der Lernende als passiver und in seinem Verhalten als vorhersagba- rer Mechanismus angesehen wird [vgl. WÖCKEL 2002, S. 118]. Demnach lässt sich „das Verhalten eines Individuums durch äußere Hinweisreize und Verstärkungen steuern […]“ [TULODZIECKI 1996, S. 42]. Daraus lässt sich schließen, dass Lernen „das Bilden und Festigen von Reiz-Reaktions-Ketten […]“ [STEINMETZ, 1999, S. 819] ist, und das gezeigte Verhalten dementsprechend aus Reaktionen auf Reize (Response) besteht.

Die Theorie des Behaviorismus tritt in der wissenschaftlichen Debatte in zwei Ansätzen, dem 'Klassischen Konditionieren' (Respondentes Lernen) und dem 'Operanten Konditionieren' (Operantes Lernen) auf. Die Grundlagen für die Theorie des Klassischen Konditionierens legte der russische Physiologe IWAN PAWLOW (1849-1936) durch seine Untersuchungen an Hunden.

PAWLOW stellte fest, dass der natürliche Speichelfluss der Tiere auch durch andere Ereignisse ausgelöst werden kann, wenn diese mit der Futteraufnahme in Zusammen- hang gebracht werden. Erklingt beispielsweise bei jeder Fütterung ein Glockenton, so setzt nach einiger Zeit schon beim alleinigen Läuten der Glocke der Speichelfluss ein. Das Verhalten des Hundes hat sich als Resultat von Erfahrung verändert. Demzufolge ist das klassische Konditionieren das Resultat einer Verbindung von zwei Reizen (Stimuli) [vgl. STEINMETZ 1999, S. 819].

Der zweite Ansatz des Behaviorismus ist die Theorie des Operanten Konditionierens (operantes Lernen), welche in erster Linie von dem amerikanischen Psychologen BURRHUS F. SKINNER (1904-1990) geprägt wurde [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 109]. Das Lernen wird hier als so genanntes 'operantes' oder auch 'instrumentelles' Lernen bezeichnet, weil „die Reaktion eines Individuums 'operativ' oder 'instrumental' für das Auftreten einer Verstärkung (reinforcement) ist, das heißt, das uns hier interessierende Verhalten wirkt derart auf die Umwelt ein, daß es zu einer Verstärkung dieses Verhaltens kommt“ [GAGE/BERLINER 1977, S. 87].

Wichtig sind jetzt nicht mehr wie beim klassischen Konditionieren das Zusammen- spiel von auslösenden Reizen und ausgelöster Reaktion, sondern vielmehr der „Zu- sammenhang zwischen einem spontan produzierten Verhalten und der Konsequenz dieses Verhaltens in der Form einer Verstärkung [...]“ [GAGE/BERLINER 1977, S. 87]. Als Verstärker wird jedes Ereignis oder jeder Stimulus bezeichnet, der „die Auftretens- wahrscheinlichkeit eines Verhaltens erhöht“ [GUDJONS 1993, S. 200]. Die Entwick- lung eines Verhaltens kann auf zwei Arten geschehen: „zum einen durch Darbietung einer angenehmen Konsequenz (z.B. durch Futtergabe oder Lob), dies wird positive Verstärkung genannt; zum andern durch Entzug einer unangenehmen Konsequenz, dies wird negative Verstärkung genannt“ [GUDJONS 1993, S. 200]. Tritt auf ein be- stimmtes Verhalten ein Ereignis ein, welches verstärkend wirkt, so wird das Verhalten bekräftigt.

Diese Erkenntnisse, die SKINNER anhand von Versuchen mit Ratten und Tauben gewonnen hat, sind auf den Menschen übertragbar. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine der vielen menschlichen Verhaltensweisen auftritt, lässt sich entweder durch den Einsatz von Verstärkung erhöhen, oder durch den Nichteinsatz verringern [vgl. GAGE/BERLINER 1996, S. 237]. Wie in Abbildung 1 dargestellt, folgt auf einen Reiz (Input) eine bestimmte Reaktion (Output).

Gibt der Lernende auf eine Frage eine richtige Antwort, wird die Reaktion verstärkt (z.B. durch ein Lob) und es wird ein neuer Reiz gegeben. Ist die Antwort falsch, so folgt keine bzw. eine negative Verstärkung (z.B. ein Tadel), und die gleiche Frage wird als Reiz erneut gestellt.

Abbildung 1: Lernmodell des Behaviorismus (schematisch)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Baumgartner/Payr 1999, S. 102

1954 machte SKINNER in seinem Aufsatz „The Science of Learning and the Art of Tea- ching“ darauf aufmerksam, dass die Erkenntnisse des operanten Lernens im Unter- richt der damaligen Zeit nicht ausreichend umgesetzt werden. So bemängelte er hauptsächlich die geringe Anzahl und den Aufbau der Verstärker, die im Unterricht zur Anwendung kamen [vgl. GAGE/BERLINER 1996, S. 484]. Als ‚Heilmittel‘ wurde die damalige Pädagogik mit der sogenannten „programmierten Unterweisung“ konfron- tiert,

„[...] - ein System, bei dem (a) jedem einzelnen Schüler ein bestimmter Inhalt vorgelegt wird (eine relativ kurze Darstellung des Unterrichtsstoffs, etwa einen Satz oder einen Absatz lang), (b) jeder Schüler aktiv reagieren muß (eine Frage richtig beantworten oder ein Problem lösen muß) und (c) jeder Schüler unmittelbar nach seiner Reaktion Informationen über die Richtigkeit seiner Reaktion erhält“ [GAGE/BERLINER 1996, S. 484].

Ein Lernschritt setzt sich aus der Kombination der drei Punkte a, b und c zusammen. Auf jeden einzelnen Lernschritt folgt ein neuer, der sich auf den vorherigen bezieht. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der komplette Stoff verstanden ist. Die nach diesem Prinzip entwickelten Unterrichtsmaterialien nannte SKINNER 'Program- me'.

Eine Vielzahl der damaligen Programme war so aufgebaut, dass die meisten Lernenden in der Lage waren, bei vielen Lernschritten die richtige Reaktion durchzuführen. So sollte der Lernende beim Durcharbeiten des Programms überwiegend positive Verstärkung erfahren, was zu einer Steigerung der Motivation führte [vgl. GAGE/BERLINER 1996, S. 484].

2.2.1.1. Behaviorismus und Lernsoftware

Die Erkenntnisse der programmierten Unterweisung übertrug SKINNER auf das 'Lernen mit Maschinen'. Er ging davon aus „daß die mögliche Automatisierung durch 'Lernma- schinen' der Verstärkung und deren Häufigkeit optimierte Lernerfolge erziele“ [ME- SCHENMOSER 1999, S. 54]. Außerdem verwies er auf die „unendliche Geduld“ der Maschinen und auf die selbstständige Wahl des Lerntempos beim Einsatz von auto- matisierten Lernprogrammen durch den Lernenden [vgl. MESCHENMOSER 1999, S. 54]. SKINNERS erste Maschinen funktionierten nach dem Prinzip, dass es genau einen möglichen Weg durch das Lernprogramm gibt, dem jeder Lernende zu folgen hat. Dabei wird der Lehrstoff in sehr kleine Lehreinheiten unterteilt, die Schritt für Schritt bearbeitet werden sollen [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 30]. Wie bei der program- mierten Unterweisung werden auch bei den Lernmaschinen die Lehreinheiten derart gestaltet, dass Fehler möglichst vermieden werden können, „da nur die Bestätigung einer richtigen Lösung, nicht jedoch die Korrektur eines Fehlers als Verstärker […]“ [OBERLE/WESSNER 1998, S. 30] wirkt.

Nach einem anfänglichen Boom in den 60er Jahren bezüglich der Entwicklung von Lernprogrammen nach SKINNERS Theorie ging deren Einsatz enorm zurück. Es zeigte sich, dass die Programme aufgrund ihres starren Ablaufs oft zu Langeweile führten, da die Lernenden lediglich die Aufgabe hatten, zur richtigen Zeit den richtigen Knopf zu drücken. Erst mit der Entwicklung des Personalcomputers lebten die Programme in Form von Lernsoftware wieder auf [vgl. WÖCKEL 2002, S. 120]. Dementsprechend lässt sich der Grundgedanke des Behaviorismus in vielen der heutigen Computerlern- programme wieder finden. Bei derartigen Programmen wird das zu vermittelnde Wis- sen in kleine Bestandteile zerteilt und dem Lernenden präsentiert. Anschließend fol- gen Kontrollfragen, die sofort beantwortet werden müssen. Der Lernende soll also auf ihm dargebotene Reize reagieren. Auf jede Reaktion folgt dann unmittelbar eine Ver- stärkung.

Obwohl der Behaviorismus aus heutiger Sicht allgemein abgelehnt wird, lässt sich der Großteil aktueller Lernsoftware auf einen 'behavioristischen' Ansatz zurückführen. Dazu gehören Übungsprogramme und „Drill & Practice“-Software, die im Wesentli- chen die Festigung von bereits gelernten Inhalten beabsichtigen und besonders für Anfänger didaktisch sinnvoll und brauchbar sind [vgl. IHRINGER 1998, S. 40]. Das liegt daran, dass „[…] Fakten und Regeln in eine Handlung eingebunden [...] und somit Faktenwissen durch die in der Praxis gemachten Erfahrungen geprüft, erweitert oder gegebenenfalls am virtuellen Modell erprobt [werden]“ [IHRINGER 1998, S. 40].

2.2.1.2. Kritik an der behavioristisch orientierten Didaktik

Obwohl sich die Lerntheorien im Laufe der Zeit weiterentwickelt haben und der Behaviorismus zunehmender Kritik ausgesetzt war bzw. ist, beinhaltet auch heute noch die Mehrzahl der Lernsoftware behavioristische Prinzipien.

Die Hauptkritik bezieht sich auf die sehr eingeschränkte Ansicht hinsichtlich der Na- tur des Lernens. Die Annahme, das Gehirn bzw. das menschliche Bewusstsein seien als eine 'Black Box' zu betrachten, führt zu einer Vernachlässigung des Individuums. Derartige Auffassungen eignen sich nur zur Erreichung von eher einfachen Lernzielen [vgl. BLUMSTENGEL 1998, S. 110]. Es ist fraglich, ob bestimmte Lerneinheiten, wie bei- spielsweise grammatikalische Strukturen einer Fremdsprache oder Aufgaben aus der Mathematik, auch wirklich verstanden und nicht nur stur auswendig gelernt werden. Das erworbene Wissen bleibt 'träge' und kann oft nicht auf verwandte Aufgabenstel- lungen übertragen werden. Als Ursache dafür wird die durch die behavioristische Didaktik nicht ausreichend geförderte Problemlösefähigkeit genannt [vgl. WÖCKEL 2002, S. 121]. Der Lernende wird nicht in die Lage versetzt, komplexe realistische Probleme zu lösen. Er erhält nur selten die Möglichkeit, sich Strategien für ein eigen- verantwortliches und selbst gesteuertes Lernen bzw. Problemlösen anzueignen. Denn „erst das persönliche Aneignen des Stoffes, seine Anknüpfung an Vorwissen und seine Integration in einen sinnvollen Zusammenhang führen zu einem vertieften und an- wendbaren Wissen“ [THISSEN 1999, S. 6]. Problematisch ist auch die 'behavioristische' Vorstellung, dass es nur ein eindeutig 'richtiges' oder 'falsches' Verhalten gibt. Zudem wird das individuelle Lernen bzw. die eigenständige, aktive Aneignung und Erarbei- tung von Wissen wenig berücksichtigt.

Insgesamt kann die behavioristische Lerntheorie nur insofern als sinnvoll und wirksam bezeichnet werden, als sie sich insbesondere für die Aneignung von Wissen, Festi- gung von Wissen und automatisierte Üben eignen, wie beispielsweise dem Lernen von Vokabeln, bei denen Wissenstransfer, Problemlösen oder Verstehen nicht so wichtig sind.

2.2.2. Der Kognitivismus - Lernen durch Einsicht

In den 60er Jahren wurde besonders in den USA und später auch in Europa Kritik an der Sichtweise des Behaviorismus geäußert. Die fortlaufende und immer anspruchs- voller werdende technische Entwicklung erforderte neues Wissen, welches sich nicht durch behavioristisches Lernen erwerben ließ. Als Gegenreaktion entwickelte sich der Kognitivismus, der in der heutigen Zeit als durchaus moderne und führende Theorie Anerkennung findet.

Im Gegensatz zum Behaviorismus wird in kognitionstheoretischen Überlegungen „[…] der Lernende als ein Individuum begriffen, […] das äußere Reize aktiv und selbstän- dig verarbeitet und nicht durch äußere Reize steuerbar ist“ [TULODZIECKI 1996, S. 43]. Das menschliche Gehirn wird nicht mehr als 'Black Box' oder als passiver Behälter angesehen, bei dem nur Input und Output interessieren, sondern es wird versucht, ein theoretisches Modell für die im Gehirn ablaufenden Erkenntnisprozesse zu entwi- ckeln. Aus kognitivistischer Sicht wird dem Gehirn „[…] eine eigene Verarbeitungs- und Transformationskapazität zugestanden“ [BAUMGARTNER/PAYR 1999, S. 105].

Ein führender Vertreter des Kognitivismus ist JEAN PIAGET (1896 - 1980), der unter- schiedliche Theorien über die menschliche Informationsverarbeitung entwickelte. PIAGET geht davon aus, dass dem Lernen immer ein Denkprozess vorausgeht. Jedes Individuum ist mit Grundstrukturen des Denkens, sogenannten 'Schematas' ausgestat- tet, die weiterentwickelt werden, indem man sich aktiv und selbst gesteuert mit seiner Umwelt auseinandersetzt [vgl. BLUMSTENGEL 1998, S. 111]. Das Lernen stützt sich dabei auf zwei elementare Lernprozesse. Der Begriff der ‚Assimilation’ kennzeichnet die Anpassung der Umwelt an die eigenen geistigen Schemata. Bei der 'Akkomodati- on' wird ein Schema an einen Gegenstand oder an eine Situation 'akkomodiert', d.h. angepasst [vgl. GUDJONS 1993, S. 113].

Beim Kognitivismus wird der Mensch nicht mehr als passives Wesen gesehen, das auf äußere Reize reagiert, sondern als aktives Wesen, das sich mit Informationen ausein- ander setzt, diese reflektiert und zu Konzepten verarbeitet. Es geht nicht mehr darum, auf einen Reiz die richtige Antwort zu geben (Behaviorismus), sondern darum, Me- thoden und Verfahren für das Lösen von Problemen zu finden. „Das typische Para- digma dieses Ansatzes ist das der Problemlösung“ [BAUMGARTNER/PAYR 1999, S. 105]. Dabei ist es nicht wichtig, die einzige wahre Antwort zu finden, sondern verschiedene Verfahren für ein optimales Ergebnis zu benutzen. Es werden also verschiedene In- puts verarbeitet, die dann über neue Methoden und unterschiedliche Verfahren zu einem Output führen (siehe Abbildung 2) [vgl. BAUMGARTNER/PAYR 1999, S. 105].

Zusammenfassend geht es beim Kognitivismus also darum, im Gehirn ablaufende komplexe Prozesse, wie beispielsweise die Wahrnehmung, das Lösen von Problemen, das Treffen von Entscheidungen sowie die Erfassung von Zusammenhängen zu ver- stehen und ihre Regeln zu beschreiben [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 109].

Abbildung 2: Lernmodell des Kognitivismus (schematisch)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Baumgartner/Payr, 1999, S. 105.

2.2.2.1. Kognitivismus und Lernsoftware

Lernsoftware, die auf kognitivistischen Grundsätzen aufbaut, hat im Gegensatz zu den behavioristischen Lernprogrammen nicht die Aufgabe, Lerninhalte ausschließlich zu vermitteln. Vielmehr geht es darum, ein Verständnis für Prozesse in Form von Regeln und deren Gebrauch zu entwickeln [vgl. SÜßENBACHER 1997, S. 50]. Es gilt nicht, ein- zelne Fakten oder Antworten zu kennen, sondern eine geeignete Problemlösungsfä- higkeit zu entwickeln bzw. zu fördern. Das Problemlösen ist also nicht mehr aufga- ben- sondern lösungszentriert.

Diese Inhalte lassen sich in tutoriellen Programmen und teilweise in Simulationen wieder finden. Nachdem der Lernende eine Einführung in eine bestimmte Thematik erhalten hat, werden ihm anhand von authentischen Situationen Lerninhalte vermit- telt. Der Computer agiert als Tutor „der den Lernenden beobachtet und ihm dabei hilft, durch das Lernen und Anwenden der richtigen Methoden und Verfahren eine oder mehrere richtige Lösungen für ein Problem zu finden“ [STEINMETZ 1999, S. 820]. Zu Beginn oder im Laufe des Programms können verschiedene Schwierigkeitsstufen eingestellt werden, die dann den Ablauf des Programms beeinflussen. Der Computer wählt 'selbstständig' aus, wie er seine Informationen präsentiert und in welcher Rei- henfolge die einzelnen Lerninhalte ablaufen. So wird, im Gegensatz zu behavioristi- schen Programmen, ein dynamischer und flexibler Programmablauf erzielt [vgl. STEINMETZ 1999, S. 820].

2.2.2.2. Kritik an der kognitivistisch orientierten Didaktik

Mit Hilfe der kognitivistischen Lerntheorien wurden bereits viele überzeugende Lern- programme entwickelt. Die Vorteile dieser Programme sind insbesondere die pro- blemorientierte Wissensvermittlung und das Aufzeigen von Zusammenhängen. Kri- tisch lässt sich anmerken, dass sowohl den sozialen als auch den körperlichen Aspek- ten des menschlichen Lernens kaum Beachtung geschenkt wird. Im Vordergrund des Kognitivismus stehen überwiegend die informationsverarbeitenden Hirnleistungen des Lernenden [vgl. THISSEN 1999, S. 11]. Aus diesem Grund findet man bei den Kogniti- visten keine Erklärungen bzw. Simulationen für bestimmte körperliche Fertig- und Fähigkeiten. „So ist es doch bezeichnend, daß es zwar sehr gute Schachcomputer oder Elektronen'gehirne' [...] gibt, aber Roboter beim für Menschen einfachen Prozeß des Gehens immer noch größte Probleme haben“ [BAUMGARTNER/PAYR 1999, S. 105]. Im Unterschied zum Behaviorismus verstehen die Vertreter des Kognitivismus den Lernprozess jedoch als einen aktiven Verarbeitungsprozess. Gleichwohl sind einzelne Vertreter des Kognitivismus Anhänger der traditionellen Unterrichtsphilosophie, die vorrangig auf Instruktion setzt.

2.2.3. Der Konstruktivismus - Lernen durch Erleben und Interpretieren

Wer sich mit dem Konstruktivismus auseinandersetzt, sollte beachten, dass diese Lerntheorie vielschichtig und mehrdeutig ist, so dass nicht sicher ist, „daß Forscher und Praktiker dasselbe meinen, wenn sie von konstruktivistischen Ideen sprechen“ [MANDL/REINMANN-ROTHMEIER 1995, S. 33]. Viele dieser Ideen wurden bereits in der Vergangenheit von Philosophen, Psychologen und Pädagogen wie beispielsweise PIA- GET oder AEBLI entwickelt.

Die Bandbreite konkreter Vorstellungen und Schlussfolgerungen, die sich aus dem Konstruktivismus ergibt, ist sehr umfangreich. Die unterschiedlichen Ausprägungen erstrecken sich vom radikalen Konstruktivismus [vgl. SCHMIDT 1987 und LUHMANN 1990] über den Konstruktivismus als Paradigma in der Soziologie bis hin zum „neuen“ Konstruktivismus in der Kognitionswissenschaft und Psychologie, bei dem sich selbst wieder neue Richtungen herausgebildet haben [vgl. MANDL/REINMANN- ROTHMEIER 1995, S. 33]. Im Rahmen dieser Arbeit wird nicht auf die Vielzahl der unterschiedlichen Richtungen eingegangen.

Hinsichtlich des Lernvorgangs ist aus konstruktivistischer Sicht die Annahme von Be- deutung, „daß Wissen eine Konstruktion des Menschen ist und Lernen sich als ein aktiver, konstruktiver Prozeß in einem bestimmten Handlungskontext vollzieht“ [KAI- SER/KAMINSKI 1999, S. 67]. Im Mittelpunkt des Interesses stehen dabei das lernende Individuum und seine Lernprozesse. Die Realität besteht nicht mehr aus zu lösenden Problemen (Kognitivismus), „sondern aus Situationen, die zu bewältigen sind, indem zunächst Probleme konstruiert werden“ [OBERLE/WESSNER 1998, S. 112]. Dabei ste- hen nicht mehr ein autoritäres Lehrermodell (Behaviorismus) oder ein helfender Tutor (Kognitivismus) im Vordergrund, sondern die persönliche Erfahrung des Lernenden. Im Unterricht richtet sich das Hauptaugenmerk nicht nur auf durchorganisierte Lehr- pläne oder Lehrmethoden, sondern auf die Lernenden, die sich beim Lernen ihre eigenen Vorstellungen über bestimmte Dinge machen. Damit drängt das Lernen das Lehren in den Hintergrund.

Da der Lernende eine aktive und konstruktive Rolle beim Wissenserwerb einnimmt, befürworten die Vertreter des Konstruktivismus eine indirekte Förderung des selbstge- steuerten Lernens durch die Gestaltung von Lernumgebungen [KAISER/KAMINSKI 1999, S. 71], „[…] in denen eigene Konstruktionsleistungen möglich sind und kontextge- bunden gelernt werden [kann]“ [MANDL/REINMANN-ROTHMEIER 1995, S. 34]. „Der Begriff der Lernumgebung umfaßt alles, was räumlich, personell und instrumentell für Lernprozesse zur Verfügung steht und womit Lerner in einer Wechselbeziehung ste- hen.“ [MÜLLER 1996, S. 81] Es wird also versucht, dem Lernenden eine Lernumge- bung zur Verfügung zu stellen, in der er Freiräume zur Selbststeuerung vorfinden kann. Allerdings wird nicht bei allen Lernenden auf diese Weise die Kompetenz zur Selbststeuerung aktiviert, d.h. in vielen Fällen muss sie durch entsprechende Instrukti- on, Anleitung und Training aufgebaut werden [vgl. KAISER/KAMINSKI 1999, S. 72]. MANDL/REINMANN-ROTHMEIER befürworten aus diesem Grund eine Verknüpfung von Elementen der traditionellen Unterrichtsphilosophie (anleiten, darbieten, erklären etc.) mit den Konstruktionsleistungen der Lernenden [vgl. MANDL/REINMANN- ROTHMEIER 1995, S. 49f]. In diesem Zusammenhang sprechen sie, als Vertreter eines 'gemäßigten Konstruktivismus' [vgl. KAISER/KAMINSKI 1999, S. 74] von der Gestaltung 'Situierter Lernumgebungen'. Diese gewährleisten, dass den Lernenden neues Wissen in möglichst bedeutungshaltigen, authentischen Situationen zugänglich gemacht wird [vgl. MANDL/REINMANN-ROTHMEIER 1995, S. 38]. Die Lernsituation ist also nicht von der späteren Anwendungssituation isoliert, sondern sie entspricht ihr oder ist gegebe- nenfalls sogar mit ihr identisch. Wichtig ist, dass Lernumgebungen neues Wissen in nicht nur einer, sondern in mehreren Problemsituationen darbieten. So erhalten die Lernenden die Gelegenheit, verbindende Regeln zu entdecken, was im Endeffekt zu einem flexiblen Wissenstransfer führen soll.

Des weiteren findet in situierten Lernumgebungen das Lernen in sozialen Kontexten statt. Der Erwerb neuen Wissens in z.B. Gruppenarbeiten erlaubt es den Schülern, andere Standpunkte kennen zu lernen und ihr Wissen anzuwenden [vgl. GERSTENMAI- ER/MANDL 1995, S. 883]. Das Verstehen neuer Inhalte, das Anwenden gelernter Kenntnisse und Fähigkeiten, die Fähigkeit zur Problemlösung, die Entwicklung neuer Strategien sowie das soziale Lernen sind die Hauptziele situierter Lernumgebungen. Diese Ziele lassen sich nur verwirklichen, wenn den Lernenden genügend Freiraum zur Verfügung gestellt wird, um eigene Lösungsansätze zu finden. Aufgabe des Leh- renden, der eine eher reaktive Position einnimmt, ist es, den Lernenden bei seiner Wissensaneignung „unterstützend, anregend und beratend zu begleiten“ [KAI- SER/KAMINSKI 1999, S. 69]. Somit ist der Lehrende vorrangig nicht Wissensvermittler, sondern derjenige, der im Hintergrund als Moderator und Berater fungiert sowie Hilfsmittel für die Problemlösung bereitstellt. Dem Lernenden wird eine aktive und selbst gesteuerte Position zugeschrieben, d.h. von ihm wird erwartet, dass er sich selbstständig eine Wissensbasis schafft, die dann zur Bewältigung komplexer Systeme zur Verfügung steht (vgl. Abbildung 3).

Abbildung 3: Die konstruktivistische Unterrichtsphilosophie

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: nach MANDL/REINMANN-ROTHMEIER 1995, S. 28

2.2.3.1. Konstruktivismus und Lernsoftware

Wie zuvor ausgeführt, ist das Lernen im Konstruktivismus ein aktiver und konstruktiver Prozess, welcher situations- und kontextgebunden, selbst gesteuert und sozial ist. Für den Einsatz von Lernsoftware ist zu beachten, dass dieser in eine mediale Lernumgebung eingebunden werden sollte, in der eine Situiertheit, ein Kontextbezug sowie soziale Bedingungen des Lernens im Vordergrund stehen.

Bei der Entwicklung von Neuen Medien ist es nach Ansicht der Konstruktivisten wich- tig, dass neue Inhalte nicht als fertiges System präsentiert werden. Der Lernende muss die Möglichkeit erhalten, eigene Wissenskonstruktionen und Interpretationen vorzu- nehmen sowie eigene Erfahrungen zu machen. Das bedingt, dass ihm Lerngegenstän- de geboten werden, die in authentische und komplexe Situationen eingebettet sind. Des weiteren sollte die Möglichkeit bestehen, neue Informationen mit eigenen Lern- und Lösungsstrategien zu erschließen, und das Gelernte unmittelbar auf lebensnahe Problemsituationen anzuwenden [vgl. MESCHENMOSER 1999, S. 59].

Konstruktivistisch geprägte Lernsoftware zeichnet sich dadurch aus, dass dem Lernen- den eine Lernumgebung zur Verfügung gestellt wird, anhand derer er die Möglichkeit erhält, Sachverhalte auszuprobieren und Inhalte sowie Zusammenhänge eigenständig zu entdecken. Der Lernende wird dabei von dem Programm nur wenig angeleitet. Ergeben sich Probleme, so stellt das Programm zur Unterstützung Hilfen und Hinwei- se zur Verfügung. Auf diese Art und Weise wird dem Lernenden ein ganzheitliches Lernen ermöglicht; er bekommt die Gelegenheit, sein Wissen und seine Fertigkeiten selbst gesteuert aufzubauen.

Der konstruktivistischen Lerntheorie entsprechenden Lernsoftware sind Simulationen und Mikrowelten. Bei diesen Programmen gibt es offen gestaltete Problemstellungen, für die der Benutzer neue Problemlösungsstrategien entwickeln muss. Des weiteren können eigene Wirklichkeiten konstruiert und gesteuert werden. Der Lernende hat die Möglichkeit, vorgegebene Parameter beliebig zu verändern oder sogar neue zu erfinden und in das Spielsystem zu integrieren. Die Software ist also so gestaltet, dass es möglich ist, beliebig zu experimentieren [vgl. SÜßENBACHER 1997, S. 54].

Leider hat sich die noch relativ junge Diskussion um den Konstruktivismus bisher wenig auf die Entwicklung entsprechender Lernsoftware ausgewirkt. Bisher liegen nur wenige qualitativ hochwertige Softwareprodukte vor, die den Ansprüchen des Konstruktivismus entsprechen [vgl. MESCHENMOSER 1999, S. 61].

2.2.3.2. Kritik an der konstruktivistisch orientierten Didaktik

Der am häufigsten geäußerte Einwand bezüglich des Konstruktivismus richtet sich gegen eine so genannte „Beliebigkeit des Wissenserwerbs“ [BLUMSTENGEL 1998, S. 124]. Wenn jedes einzelne Individuum sich selbstständig Wissen aneignet und nie- mand einen aktuellen Wissensstand ausmachen kann, dann wird es irgendwann schwierig, Lerninhalte nach bestimmten Maßstäben auszuwählen bzw. Lernergebnis- se richtig zu bewerten.

Weiterhin wird bemängelt, dass der Konstruktivismus „kulturell tradierte Wissensbe- stände“ vernachlässigt [vgl. WÖCKEL 2002, S. 130]. Es ist einfach nicht möglich, grund- legende für die Ausübung bestimmter Fähigkeiten relevante Gesetze, wissenschaftli- che Theorien oder Vorgehensweisen jeweils neu vom Lernenden definieren zu las- sen. Dafür ist es wichtiger, bestehende Konstruktionen korrekt zu verstehen und an- zuwenden [vgl. BLUMSTENGEL 1998, S. 124]. Ein ähnlicher Vorwurf ist der der unge- nügenden Vermittlung von Basiswissen. Ist beim Lernenden keine ausreichende Grundlage kognitiver Strukturen vorhanden, so ist er nicht in der Lage, komplexe Probleme überhaupt zu bewältigen. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass der Lernende vor dem eigentlichen Konstruieren ein kognitives Fundament aufweisen kann, welches er u. a. durch gezielte Maßnahmen und Instruktionen des Lehrenden aufbauen kann [vgl. WÖCKEL 2002, S. 130].

Ferner stellt das Lernen mit konstruktivistisch geprägten Lernumgebungen viele Ler- nende vor Probleme, da das selbst gesteuerte, individuelle Lernen bisher im Unter- richt nicht praktiziert wurde. Oft fühlen sie sich deshalb überfordert und orientie- rungslos. Bei der konstruktivistischen Lernsoftware wird an den Lernenden die hohe Anforderung gestellt, sich auf die Lernumgebung und die Lernsituationen einzulassen. Sein erworbenes Wissen ist nur so umfassend, wie intensiv er sich mit einem Thema beschäftigt und die Informationen verarbeitet hat [vgl. BLUMSTENGEL 1998, S. 124]. So entsteht sehr schnell eine Kluft zwischen 'guten' und 'schlechten' Schülern. Erste empi- rische Studien belegen, dass Leistungsstarke von situierten Lernumgebungen viel stär- ker profitieren als Leistungsschwache [vgl. MANDL ET AL. 1995, S. 19].

2.3. Vergleich und Integration der Lerntheorien

Die zusammenfassende Tabelle zeigt noch einmal deutlich, dass sich die drei Lern- theorien in jeder Kategorie voneinander abheben (vgl. Tabelle 1). An dieser Stelle ist anzumerken, dass die Tabelle, die ursprünglich von BAUMGARTNER/PAYR stammt, leicht geändert wurde, weil insbesondere die Charakterisierungen im Hinblick auf den Konstruktivismus lediglich für den radikalen und nicht für den gemäßigten Kon- struktivismus zutreffend sind.

Tabelle 1: Lernparadigmen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: modifiziert in Anlehnung an Baumgartner/Payr 1999, S. 110

Bei einem Vergleich der drei Lerntheorien stellt sich die Frage, welche Sichtweise im Hinblick auf das Lernen mit Lernsoftware die 'Richtige' ist. Wie Tabelle 1 zeigt, bein- halten alle drei Darstellungen unterschiedliche Positionen bezüglich des Lernens: Auf der einen Seite gibt es Reiz-Reaktionsschemata und auf der anderen Seite höhere geistige Prozesse, wie dem Problemlösen und dem Bewältigen von komplexen Situa- tionen.

Um herauszufinden, welche Theorie die 'Richtige' ist, ist es sinnvoll, sich die verschie- denen Ebenen des Lernens, wie sie von GAGNÉ beschrieben werden, zu betrachten [vgl. GAGNÉ 1980, S. 78ff]. Ausgehend vom einfachen 'Signallernen' über 'Reiz- Reaktions-Lernen', 'Bildung motorischer Ketten' bzw. 'sprachlicher Assoziation', 'mul- tiple Diskrimination', 'Begriffslernen', 'Regellernen' bis hin zum 'Problemlösen' unter- scheidet GAGNÉ acht verschiedene Lerntypen. Die Beherrschung eines bestimmten Lerntyps setzt einen sicheren Umgang eines 'niedrigeren' Typen voraus. „Je höher der Lerntyp, desto weiter muß die kognitive Entwicklung des Lernenden fortgeschritten sein“ [OBERLE/WESSNER 1998, S. 114].

Vergleicht man die Lerntypen nach GAGNÉ mit den Aussagen des Behaviorismus, des Kognitivismus sowie des Konstruktivismus, so zeigt sich, dass keine der Theorien alle genannten Lerntypen berücksichtigt (vgl. Tabelle 2). Die Lerntypen 1 bis 5 lassen sich in der behavioristischen, die Lerntypen 4 bis 8 in der kognitiven und die Lerntypen 6 bis 8 in der konstruktivistischen Theorie wieder finden. Somit ist keine der vorgestellten Theorien 'falsch'; es kann aber auch keiner eine absolute Allgemeingültigkeit zugesprochen werden [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 115].

Tabelle 2: Lerntypen nach Gagné und ihre Berücksichtigung durch die Lerntheorien

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: nach Oberle/Wessner 1998, S. 114

Demnach ist eine Zuordnung von Lernsoftware zu den Lerntheorien aufgrund der jeweils abgedeckten Lerntypen generell denkbar. Allerdings ist eine eindeutige Zu- ordnung nicht immer möglich, weil sich die Lerntypen, wie zuvor dargestellt, über- schneiden können. Es ist möglich, dass einige Softwarearten auf Basis verschiedener Lerntheorien konzipiert werden [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 114]. So sind bei- spielsweise Simulationen, mit deren Hilfe der Lernende eigene Wirklichkeiten kon- struieren und steuern kann, grundsätzlich dem Konstruktivismus zuzuordnen. Zugleich geben Simulationen aber auch oft zumindest implizit ein zu lösendes Pro- blem vor, was beweist, dass die kognitivistische Lerntheorie ebenfalls zugrunde gelegt sein kann [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 116]. Somit wird deutlich, dass die konstruk- tivistische und die kognitivistische Lerntheorie nicht allzu weit voneinander entfernt sind. Daraus hat sich in den letzten Jahren eine sogenannte 'pragmatische Zwischen- position' entwickelt, die als 'Instruktionales Design der zweiten Generation' bezeich- net wird [vgl. OBERLE/WESSNER 1998, S. 116]. Nach WEIDENMANN übernimmt diese Zwischenposition „vom Konstruktivismus die Einsicht in die Bedeutung von handelndem Lernen in komplexen Situationen und Problemräumen. Gleichzeitig wird unterstellt, daß ein Lernender hierfür adäquate mentale Modelle oder andere elaborierte kognitive Strukturen braucht, deren Erwerb sich durch Instruktion erleichtern läßt, welche das benötigte Wissen explizit darstellt und organisiert“ [WEIDEN- MANN 1994, S. 12].

In der Praxis bedeutet dies, dass für den Lernenden Freiräume für konstruktive Aktivi- täten geschaffen werden müssen, der Lehrende aber zusätzlich gezielte Instruktion und Unterstützung, z.B. bei auftretenden Problemen, geben sollte. Letzteres zeigt, dass eine einseitige Ausrichtung auf eine einzige Lerntheorie den Lernenden nicht gerecht werden kann.

3. Kategorisierung von Lernsoftware

Entscheidend für die Nutzung des Computers im Unterricht sind die unterschiedli- chen Programme, ohne die das Medium Computer nur eingeschränkt einsetzbar ist. Im Laufe der Zeit hat sich eine Vielzahl von Programmtypen entwickelt, die zur Un- terstützung von unterschiedlichen Lernprozessen und -inhalten genutzt werden kön- nen. Um zu einer Einschätzung des Potenzials des Computers im Bereich des Lernens zu gelangen, muss eine differenzierte Betrachtung von Lernprogrammen erfolgen, und zwar im Hinblick auf bestimmte Lernformen, die unterstützt werden sollen und die dadurch zu erreichenden Lerninhalte [vgl. HOELSCHER 1994, S. 71]. Die Beurtei- lung der verschiedenen Programmarten kann nach MANDL/HRON anhand von vier psychologischen Dimensionen erfolgen, die je nach Programmtyp und seiner spezifi- schen Ausgestaltung in unterschiedlicher Weise zum Tragen kommen [vgl. MANDL/HRON 1989, S. 657ff.].

Die erste Dimension, 'Wissensarten und Lernformen', geht der Frage nach, welche Kenntnisse und Fertigkeiten ein Programm vermitteln helfen soll. Ferner geht es darum, welche Form des Lernens durch das Programm ermöglicht wird. Der Vorgang des Lernens kann sich beispielsweise in Gestalt von mechanischem Einüben bis hin zum einsichtsvollen Lernen vollziehen.

Die zweite Dimension, 'Erfahrungsbezug', betrifft das Ziel, dem Lernenden mittels des Computers eine Verknüpfung der medial vermittelten Information mit seinem Vorwis- sen und seinen Vorerfahrungen zu ermöglichen. Wichtig ist hierbei die Frage, ob das erworbene Wissen auch auf andere Bereiche übertragen werden kann. Die dritte Dimension, 'Motivierung', setzt sich mit den strukturellen Merkmalen von Lernprogrammen auseinander, die den Lernenden dazu animieren könnten, sich überhaupt mit dem Programm zu beschäftigen und damit zu lernen. So haben die Variabilität der Darstellungsformen von Informationen (Bild, Grafik, Text etc.), das Vorhandensein eigenverantwortlicher Handlungsmöglichkeiten, die Integrierung spie- lerischer Elemente sowie die Art und Weise von Rückmeldungen, Auswirkungen auf die Motivierung des Lernenden [vgl. MANDL/HRON 1989, S. 658f.]. Die vierte psychologische Dimension ist die der 'Reaktivität'. Hier soll Lernsoftware an dem grundsätzlichen Maßstab für jede Lernsituation, nämlich der interaktiven Bezie- hung zwischen Schüler und Lehrer und der daraus erwachsenden Möglichkeiten des Lernens und Lehrens, gemessen werden. Ausgangspunkt ist, dass der Computer zur personalen Interaktion nicht fähig ist mangels eines wechselseitigen, aufeinander be- zogenen Verhaltens von zwei oder mehreren Personen. Trotzdem können durch Lernprogramme verschiedene Grade der Reaktivität erreicht werden und zwar in Form von Rückmeldungen, vielfältiger Lehrstoffpräsentation sowie der Individualisierung des Lerntempos [vgl. MANDL/HRON 1989, S. 660].

Vor dem Hintergrund der dargestellten psychologischen Dimensionen lässt sich die im Unterricht eingesetzte Lernsoftware in verschiedene Gruppen einteilen. Allerdings kann aufgrund der ständigen Weiterentwicklung die folgende Aufzählung keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben - es soll lediglich ein Überblick über die bereits bestehende Vielfältigkeit gegeben werden.

3.1. Übungsprogramme, „Drill & Practice“-Software

Diese Programme nehmen den größten Anteil der auf dem Markt befindlichen Lern- software für Grundschulkinder ein. Es gibt sie mittlerweile zu beinahe jedem erdenk- lichen Thema, bei dem es im Wesentlichen darauf ankommt, bereits gelernte Inhalte zu festigen. Die Programme arbeiten nach einem einfachen 'Drill & Practice'-Prinzip. Der Computer präsentiert dem Lernenden, zum Beispiel in Form einer Frage, eine Aufgabe. Dieser bearbeitet die Frage, in dem er eine Antwort eintippt. Die Antwort wird vom Programm ausgewertet und der Lernende über das Resultat, wie beispiels- weise eine Rückmeldung in Form von 'richtig' oder 'falsch', informiert. Im Anschluss daran, wird eine neue Frage nach dem gleichen Verfahren gestellt [vgl. GILLE 1997, S. 208].

Übungsprogramme eignen sich in der Regel für das Üben und Wiederholen von rei- nem Faktenwissen, wie beispielsweise aus dem Fach Deutsch (z.B. Orthographie, Lesen, Grammatikverständnis, etc.) oder auch aus dem Fach Mathematik (z.B. Ein- maleinsrechnen, Übungen zu den Grundrechenarten, etc.). Wichtig sind Übungspro- gramme vor allem dann, wenn Lernende grundsätzliche Fertigkeiten automatisiert haben müssen, um eine höherrangige, komplexe Fertigkeit zu erlernen [vgl. HOEL- SCHER 1994, S. 75]. Die Übungsprogramme haben nach wie vor nicht selten eine behavioristische Grundstruktur.

Softwarebeispiele²:

Budenberg - Programme (Klasse 1 - 4)

Diese Programmsammlung ist eines der ältesten und umfangreichsten Softwarepakete für den Grundschulbereich. Es enthält mehr als 45 Unterprogramme, welche für die

Fächer Deutsch, Mathematik und eingeschränkt auch für den Sachunterricht konzi- piert wurden. Da das Programmpaket unter MS-DOS läuft, ist es besonders für Schu- len geeignet, die über keine leistungsstarken Rechner verfügen. Die Programme sind in der Aufmachung sehr einfach und entsprechen eigentlich nicht mehr den heutigen Ansprüchen. Die Stärke der Programme liegt aber auf der didaktischen Ebene. Die Übungen, bei denen sich unterschiedliche Schwierigkeitsgrade einstellen lassen, be- stehen aus verschiedenen Spielformen, zu denen Lösungshilfen gegeben werden. Zusätzlich können Arbeitsblätter erstellt und ausgedruckt werden. Von Vorteil ist wei- terhin die Erstellung von Fehlerprotokollen am Ende eines Programmablaufs.

Lernwerkstatt Grundschule (Klasse 1 - 4)

Das Programm bietet insgesamt 55 Übungsarten in vier wählbaren Schwierigkeitsstu- fen an, und zwar aus den Bereichen Mathematik (schriftliche Grundrechenarten, Kopfrechnen, Orientierung im Zahlenraum, Uhrzeit, Geometrie, Rechnen mit Geld, etc.), Sprache (Grammatik, Grundwortschatz, Wörterbuch, Blitzlesen, Rechtschrei- bung, freies Schreiben, etc.) und Logik/Wahrnehmung. Der Lehrende kann für die meisten Aufgabenarten unterschiedliche Schwierigkeitsstufen eingeben, Wörterbü- cher und Texte integrieren, eigene Übungen erstellen sowie die Übungskonten der einzelnen Schüler einsehen.

Das Neue Rechtschreibspiel (Klasse 2 - 4)

In diesem Programm wird in unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen die neue Rechtschreibung spielerisch trainiert. Es bietet viel Informatives über sämtliche Neuerungen und eine umfangreiche Wörterliste der neuen Schreibungen.

3.2. Tutorielle Systeme

Die Tutoriellen Systeme unterscheiden sich von reinen Übungsprogrammen vor allem dadurch, dass sie den zu lernenden Stoff zunächst über den Computer einführen [vgl. GILLE 1997, S.209]. Der Computer übernimmt hierbei die Rolle eines Tutors. An- schließend werden dem Lernenden Fragen zum Stoff gestellt. Auf die Schülerantwor- ten erfolgt eine Rückmeldung. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das Pro- gramm immer weiß, was dem Lernenden vermittelt wurde, und dass es ihn demzu- folge nicht durch stofffremde Fragen unter- bzw. überfordert. Hat der Lernende Stoff- inhalte noch nicht verstanden, so wiederholt das Programm die entsprechenden Lernschritte und bietet weitere Erklärungen und Hilfestellungen an. Erzielt der Ler- nende hingegen sehr schnell Lernerfolge, schreitet das Programm im weiteren Ablauf voran, indem es neuen Lernstoff wieder erst präsentiert, abfragt und dann die Ant- worten bewertet [vgl. GILLE 1997, S. 209]. Demzufolge besteht ein gewisser Dialog, ähnlich wie zwischen einem Tutor und einem Lernenden. Wie gut oder schlecht ein Tutorensystem ist, hängt in erster Linie davon ab, wie ausgeprägt seine Interaktivität ist, d.h. wie angemessen die Antworten des Benutzers verstanden, interpretiert und beantwortet werden [vgl. HOELSCHER 1994, S.77]. Gute Tutorielle Systeme haben zunehmend eine Grundstruktur auf kognitionspsychologischer Basis.

Softwarebeispiele:

Fred und das Flaschenfahrrad (Klasse 3 - 4)

Beim Verkehrs-Lernspiel 'Fred und das Flaschenfahrrad' können die Kinder die Figuren Fred und Cleo auf ihrem Weg durch die Stadt begleiten. Sie lernen, wie sie sich als Fußgänger und Fahrradfahrer sicher durch die Straßen bewegen. Darüber hinaus werden die wichtigsten Verkehrsregeln gelernt und geübt.

Warum habe ich ein Loch im Bauch? (Klasse 1 - 2)

Bei diesem Programm werden Fragen von Kindern bezüglich des menschlichen Kör- pers kindgerecht beantwortet. (z.B. Was ist ein Schluckauf? Warum habe ich Hunger? etc.)

Verkehrsspiel mit Anna und Nick (Klasse 1 - 2)

In diesem Programm lernen die Kinder spielerisch mit Anna und Nick in 25 Spielszenen, wie man sich in einer Stadt innerhalb verschiedener Situationen im Straßenverkehr richtig verhalten muss. Ziel ist es, grundlegende Kenntnisse über Verkehrsabläufe, mögliche Gefahren und Verhaltensregeln im Verkehr zu vermitteln.

3.3. Intelligente Tutorielle Systeme

Diese Programme stellen eine 'Luxusvariante' der Tutoriellen Systeme dar, bei denen der Instruktionsprozess, geleitet von lern- und instruktionspsychologischen Theorien, möglichst optimal auf den einzelnen Lernenden angepasst wird [vgl. HOELSCHER 1994, S.78]. „Gemäß den Kenntnissen und Strukturen, über welche ein Experte für ein bestimmtes Wissensgebiet verfügt, wird der Lernbereich für ein Computerpro- gramm aufbereitet“ [STANDOP 1998, S. 243]. Das Programm soll jetzt die Antworten des Lernenden nicht mehr nur im Hinblick auf sachliche Richtigkeit auswerten, son- dern diese als Vorlage für einen individuellen Lernprozess nutzen. „Der Instruktions- verlauf wird nun über die Angleichung der Lernstrategien und der Expertenwissens- struktur gesteuert“ [HOELSCHER 1994, S.79].

Die Konzepte der Intelligenten Tutoriellen Systeme stützen sich auf die Künstliche Intelligenz und die Kognitive Psychologie [vgl. HOELSCHER 1994, S.79]. Bisher existieren nur sehr wenige Ergebnisse und verwertbare Erkenntnisse auf diesem Gebiet. Aus diesem Grund gibt es noch nicht sehr viele Intelligente Tutorielle Syste- me. Bislang wurden die wenigen vorhandenen überwiegend als Forschungsinstrument in der Wissenschaft genutzt; allerdings könnte ihre Weiterentwicklung in der Zukunft auch zu einem Einsatz in der Schule führen [vgl. STANDOP 1998, S. 243].

3.4. Informationsprogramme

Zu diesen Programmen gehören u.a. themenbezogene Datenbestände (z.B. Wörter- bücher, Lexika, etc.), die multimedial vernetzt und oft in Anwenderprogramme inte- grierbar sind. Diese Softwarekategorie bildet ein sehr großes Potenzial für den Grund- schulunterricht, da sie in der Lage ist, zu bestimmten Stichwörtern Text- und Bildin- formationen, manchmal auch Videosequenzen oder Klangbeispiele anzubieten [vgl. RETSCHITZKI 1997, S. 38f.]. Dadurch werden bei dem Lernenden verschiedene Sin- neskanäle angesprochen, was zu einer besseren und intensiveren Aufnahme des Stof- fes führt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Aufbau und Umgang dieser Pro- gramme von den Schülern in autodidaktischer Form erarbeitet werden können. In- zwischen gibt es erste Programme, die neben behavioristischen und kognitionspsy- chologischen Merkmalen Gestaltungselemente enthalten, die in Ansätzen konstrukti- vistisch ausgerichtet sind.

Softwarebeispiele:

Mein erstes Lexikon (Klasse 1 - 2)

Die CD-Rom 'Mein erstes Lexikon' ist ein sehr umfangreiches und gleichzeitig ab- wechslungsreiches Nachschlagewerk für Kinder. Die CD bietet über 1250 Bildschirm- seiten mit 1100 Abbildungen, 850 Animationen, 2500 gesprochene Texte und 3000 einzelne Toneffekte. Bei diesem Werkzeug können Wörter auf vielfältige Weise ge- sucht werden.

Das grüne Klassenzimmer (Klasse 3 - 4)

Dieses Programm besteht aus einer hypermedialen Datenbank zum Themenbereich Sachunterricht/Biologie, welche Texte, Bilder und teilweise Ton- und Filminformatio- nen für die Themengebiete Vögel, Kleinsäuger und Pflanzen anbietet. Die Informati- onen werden durch Gedichte, Bastelanleitungen, Kochrezepte und Lieder ergänzt.

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¹ Im Sinne einer besseren Lesbarkeit wird in der Arbeit ausschließlich die männliche Form verwendet.

² Die hier aufgeführten Softwarebeispiele dienen der Verdeutlichung der verschiedenen Kategorien. Herstellernachweise befinden sich in der Tabelle: 'Liste aller in der Arbeit behandelten Lernsoftwareprodukte' im Anhang A5.