Hintergrund der Cognitiv Load Theory und Lösungsbeispiele
Die Cognitive Load Theory (CLT) von John Sweller und seinen Mitabeitern entstand in den 1980ern und erlebte in den 1990ern eine beachtliche Entwicklung und Ausbreitung in der weltweiten Forschung. Inzwischen ist sie durch empirische Befunde gut belegt. Mit Betrachtung der Zusammensetzung von Informationen und der kognitiven Anordnung, die es dem Lernenden erlaubt Informationen zu verarbeiten, konnten die Cognitive Load Theoretiker eine Vielzahl von Instruktionsdesigns erschaffen (vgl. Paas,Renkl & Sweller,2003, S.1), womit die systematische Planung und Gestaltung von Lernumgebungen gemeint ist, die an die Lernenden und gestellten Aufgaben angepasst sind (Lehner - Wieternik, 2007, S. 127). Lösungsbeispiele werden beim Problemlösen von gut strukturierten Bereichen wie der Physik und Mathematik eingesetzt. Zunächst wird ein Beispielproblem gestellt, dann werden die Lösungsschritte angezeigt und letztlich die Antwort auf das Problem offenbart. Der Gebrauch von Lösungsbeispielen steht im Einklang mit einem vier Stufen Modell der Expertise nach dem gut bekannten ACT-R Bezugssystem. Danach lösen Lernende, die sich in der ersten Stufe der Fertigkeitsaneignung befinden, Probleme durch Analogien. Sie nutzen bekannte Beispiele von Problemen und versuchen diese mit dem vorliegenden neuen Problem in Verbindung zu setzen. In der zweiten Stufe haben die Lernenden abstrakte, deklarative Regeln oder Schemata entwickelt, die sie beim künftigen Problemlösen leiten. In der dritten Stufe werden diese Schemata mit ausreichender Übung prozeduralisiert. Darauf werden schließlich in der vierten Stufe der Expertise automatisierte Schemata mit analogen Schlussfolgerungen aufgrund eines großen Pools von Beispielen kombiniert, um erfolgreich eine Vielfalt an Problemtypen lösen zu können. Der Befund, dass beispielbasiertes Lernen effektiver ist für die Aneignung von Problemlösefähigkeit als der Standardprozess des Problemlösens, wird in der Cognitive Load Literatur als Lösungsbeispieleffekt bezeichnet (vgl. Moreno,2006,S.1f.). Im Folgenden geht es um wesentliche Annahmen der CLT, worauf die Technik der Lösungsbeispiele im Zusammenhang mit menschlicher Erkenntnis sowie drei Studien dazu dargestellt werden. Im darauffolgenden Kapitel werden die Grenzen des Effekts von Lösungsbeispielen aufgezeigt und damit auch die CLT in Frage gestellt. Das abschließende Kapitel gibt eine Zusammenfassung und einen Ausblick für weitere Forschung.
Inhaltsverzeichnis
- I. Hintergrund der Cognitiv Load Theory und Lösungsbeispiele
- II. Annahmen der Cognitive Load Theory
- III. Menschliche Erkenntnis und der Lösungsbeispieleffekt
- 1.) Natürliche Informationsverarbeitungsprozesse
- a) Informationsspeicher Prinzip (Store principle)
- b) Das Leihprinzip (Borrowing principle)
- 2.) Studien zu Lösungsbeispielen
- 1.) Natürliche Informationsverarbeitungsprozesse
- IV. Die Grenzen der Cognitiven Load Theorie
- V. Zusammenfassung und künftige Forschung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit untersucht die Cognitive Load Theory (CLT) als Erklärungsmodell für den Lösungsbeispieleffekt. Ziel ist es, die zentralen Annahmen der CLT darzustellen, den Lösungsbeispieleffekt im Kontext menschlicher Erkenntnis zu beleuchten und die Grenzen des Modells aufzuzeigen.
- Cognitive Load Theory (CLT) als Erklärungsmodell
- Der Lösungsbeispieleffekt und seine Wirksamkeit
- Zusammenhang zwischen CLT, menschlicher Erkenntnis und Problemlösen
- Grenzen und Einschränkungen der CLT
- Ausblick auf zukünftige Forschung
Zusammenfassung der Kapitel
I. Hintergrund der Cognitiv Load Theory und Lösungsbeispiele: Dieses Kapitel führt in die Cognitive Load Theory (CLT) ein, die in den 1980er Jahren von John Sweller und seinen Mitarbeitern entwickelt wurde und seither in der Forschung breite Anwendung findet. Es wird erklärt, wie die CLT durch die Betrachtung der Informationszusammensetzung und kognitiven Anordnung Lernprozesse optimiert. Der Fokus liegt auf Lösungsbeispielen als Methode im Problemlöseprozess, insbesondere in strukturierten Bereichen wie Physik und Mathematik. Das Kapitel beschreibt ein vierstufiges Modell der Expertise, das den Einsatz von Lösungsbeispielen im Kontext des Problemlösens einordnet, und führt den Lösungsbeispieleffekt als effektiveres Lernverfahren im Vergleich zum Standard-Problemlöseprozess ein. Die folgenden Kapitel werden kurz angekündigt, wobei die zentralen Annahmen der CLT, die Technik der Lösungsbeispiele in Bezug auf menschliche Erkenntnis sowie Studien dazu im Fokus stehen, während abschließend die Grenzen des Effekts und der CLT selbst diskutiert werden.
II. Annahmen der Cognitive Load Theory: Dieses Kapitel beschreibt die drei Arten der kognitiven Belastung laut CLT: den intrinsischen (ICL), den extrinsischen (ECL) und den germanen (GCL) Cognitive Load. ICL bezieht sich auf die Komplexität des Lernmaterials selbst und ist durch instruktionsdesign nicht beeinflussbar. ECL hingegen beschreibt die unnötige Beanspruchung des Arbeitsgedächtnisses durch ungünstige Gestaltung des Lernmaterials, während GCL die lernbezogene Belastung darstellt, die durch den Aufbau kognitiver Schemata entsteht und das Lernen fördert. Das Kapitel hebt die begrenzte Kapazität des Arbeitsgedächtnisses hervor und die Rolle des Langzeitgedächtnisses mit seinen Schemata zur Reduktion der kognitiven Belastung. Es wird verdeutlicht, wie die Reduktion von ECL durch effektives Instruktionsdesign mehr Raum für den förderlichen GCL schafft, wobei Lösungsbeispiele als Methode zur Reduktion des ECL erwähnt werden.
III. Menschliche Erkenntnis und der Lösungsbeispieleffekt: Dieses Kapitel konzentriert sich auf den Lösungsbeispieleffekt als den am meisten untersuchten Cognitive Load Effekt. Es erklärt fünf grundlegende Prinzipien der menschlichen Erkenntnis im Kontext der CLT, mit einem Fokus auf dem "Informationsspeicher Prinzip" (Wissen im Langzeitgedächtnis) und dem "Leihprinzip" (Wissen wird von anderen "ausgeliehen" durch Nachahmung und Verknüpfung mit vorhandenem Wissen). Das Kapitel deutet an, dass diese Prinzipien durch die Evolutionstheorie erklärt werden können, jedoch wird der konkrete Bezug in diesem Auszug nicht weiter ausgeführt. Der Abschnitt über Studien zu Lösungsbeispielen ist hier nur angedeutet und wird in der Vollversion detailliert behandelt.
Schlüsselwörter
Cognitive Load Theory (CLT), Lösungsbeispieleffekt, Arbeitsgedächtnis, Langzeitgedächtnis, intrinsischer Cognitive Load (ICL), extrinsischer Cognitive Load (ECL), germaner Cognitive Load (GCL), menschliche Erkenntnis, Problemlösen, Schema, Instruktionsdesign, Lernprozess.
Häufig gestellte Fragen zum Text: Cognitive Load Theory und Lösungsbeispiele
Was ist der allgemeine Inhalt des Textes?
Der Text bietet einen umfassenden Überblick über die Cognitive Load Theory (CLT) und deren Anwendung auf den Lösungsbeispieleffekt. Er beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel und Schlüsselwörter. Der Fokus liegt auf der Erklärung der CLT, ihrer Annahmen, dem Lösungsbeispieleffekt im Kontext menschlicher Erkenntnis und den Grenzen des Modells.
Welche Kapitel umfasst der Text?
Der Text gliedert sich in fünf Kapitel: I. Hintergrund der Cognitiv Load Theory und Lösungsbeispiele; II. Annahmen der Cognitive Load Theory; III. Menschliche Erkenntnis und der Lösungsbeispieleffekt; IV. Die Grenzen der Cognitiven Load Theorie; V. Zusammenfassung und künftige Forschung.
Was ist die Cognitive Load Theory (CLT)?
Die CLT, entwickelt von John Sweller, ist ein Erklärungsmodell für Lernprozesse, das die kognitive Belastung beim Lernen betrachtet. Sie unterscheidet zwischen intrinsischem (ICL), extrinsischem (ECL) und germanem (GCL) Cognitive Load. Ziel ist es, die kognitive Belastung zu optimieren, um effektiveres Lernen zu ermöglichen. Lösungsbeispiele werden als Methode zur Reduktion des ECL gesehen.
Was sind die drei Arten der kognitiven Belastung nach CLT?
Die CLT unterscheidet drei Arten der kognitiven Belastung: Intrinsischer Cognitive Load (ICL) – die Komplexität des Lernmaterials selbst; Extrinsischer Cognitive Load (ECL) – unnötige Beanspruchung des Arbeitsgedächtnisses durch ungünstige Gestaltung; Germaner Cognitive Load (GCL) – lernbezogene Belastung, die den Aufbau kognitiver Schemata fördert.
Was ist der Lösungsbeispieleffekt?
Der Lösungsbeispieleffekt ist ein viel untersuchter Effekt im Kontext der CLT. Er beschreibt die höhere Effektivität des Lernens durch die Betrachtung von Lösungsbeispielen im Vergleich zum reinen Problemlösen. Der Text erklärt ihn als effektiveres Lernverfahren, insbesondere in strukturierten Bereichen wie Mathematik und Physik.
Welche Rolle spielen das Arbeitsgedächtnis und das Langzeitgedächtnis in der CLT?
Die CLT betont die begrenzte Kapazität des Arbeitsgedächtnisses und die Bedeutung des Langzeitgedächtnisses mit seinen Schemata zur Reduktion der kognitiven Belastung. Effektives Instruktionsdesign soll den ECL reduzieren und somit mehr Raum für den förderlichen GCL schaffen.
Welche Prinzipien der menschlichen Erkenntnis werden im Kontext der CLT behandelt?
Der Text erwähnt das "Informationsspeicher Prinzip" (Wissen im Langzeitgedächtnis) und das "Leihprinzip" (Wissen wird durch Nachahmung und Verknüpfung mit vorhandenem Wissen "ausgeliehen"). Es wird angedeutet, dass diese Prinzipien durch die Evolutionstheorie erklärt werden können.
Welche Grenzen der CLT werden angesprochen?
Der Text kündigt eine Diskussion der Grenzen der CLT und des Lösungsbeispieleffekts an, die jedoch im vorliegenden Auszug nicht detailliert ausgeführt wird.
Welche Schlüsselwörter sind relevant für den Text?
Schlüsselwörter sind: Cognitive Load Theory (CLT), Lösungsbeispieleffekt, Arbeitsgedächtnis, Langzeitgedächtnis, intrinsischer Cognitive Load (ICL), extrinsischer Cognitive Load (ECL), germaner Cognitive Load (GCL), menschliche Erkenntnis, Problemlösen, Schema, Instruktionsdesign, Lernprozess.
Wo finde ich detailliertere Informationen zu den Studien zum Lösungsbeispieleffekt?
Detailliertere Informationen zu den Studien zum Lösungsbeispieleffekt werden in der Vollversion des Textes behandelt, die in diesem Auszug nur angedeutet werden.
- Quote paper
- Andrea Jakop (Author), 2010, Die Cognitive Load Theory als Erklärungsmodell für den Lösungsbeispieleffekt und ihre Grenzen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/200615
