Konzipierung und Erstellung von Lernsoftware zur Technik des Aufschlags im Tennis

Inhaltsverzeichnis

1) Einleitung
1.1 Vorwort
1.2 Aufgabe und Ziel der Arbeit

2) Lerntheoretische Grundlagen
2.1 Kognitionspsychologische Ansätze als Basis für die lerntheoretische Positionierung multimedialer Lernumgebungen
2.2 Behavioristische Lerntheorien
2.2.1 Die klassische Konditionierung
2.2.2 Die operante Konditionierung
2.2.3 Die Rolle eines Lernprogramms aus behavioristischer Sicht
2.3 Kognitivistische Lerntheorien
2.3.1 Die Rolle eines Lernprogramms aus kognitivistischer Sicht
2.4 Konstruktivistische Lerntheorien
2.4.1 Die Rolle eines Lernprogramms aus konstruktivistischer Sicht
2.5 Resümee und Ausblick

3) Lernen mit Multimedia
3.1 Gegenstandsbereich Multimedia
3.2 Multicodierung und Multimodalität
3.2.1 Text
3.2.2 Bild
3.2.3 Audio
3.2.4 Video bzw. Bewegtbild
3.2.5 Einfluss der behandelten Codierungsarten auf den Wissenserwerb
3.3 Didaktische Qualitätsanforderungen an Multimediaprogramme
3.3.1 Interaktivität
3.3.2 Navigation
3.3.3 Adaptivität
3.4 Medien- bzw. Multimediaeinsatz im Sport
3.5 Computerbasiertes multimediales Lernen
3.5.1 Typologien / Lehrsysteme multimedialer Lernumgebungen
3.5.2 Präsentations- und Visualisierungssoftware
3.5.3 Hypermedia- und Hypertextstrukturen

4) Konzeption und Entwicklung des vorliegenden Softwareprojektes
4.1 Vorüberlegungen
4.1.1 Eingrenzung des Lerngegenstandes
4.1.2 Begründung und Funktion des computerbasierten Medieneinsatzes
4.2 Zielgruppenanalyse
4.2.2 Soziodemographische Merkmale
4.2.2 Vorwissen
4.2.3 Lernmotivation
4.2.4 Lerngewohnheiten / Erfahrungen / Lernorte
4.3 Lehr- / Lernziele und deren Inhalte
4.3.1 Formulierung des konkreten Lehrziels
4.3.2 Didaktische Aufbereitung der Lerninhalte
4.3.3 Auswahl der Inhaltskomponenten
4.4 Didaktisch - methodische Strukturierung
4.4.1 Explorativ strukturierte Lernangebote
4.4.2 Hierarchische Struktur des Interaktionsraumes

5) Technisch - pragmatische Umsetzung
5.1 Das Autorensystem MEDIATOR 7.0 Pro
5.2 Die technische Umsetzung der didaktischen Vorgaben
5.3 Integrierte Medien
5.4 Navigation
5.5 Bildschirmgestaltung (Screendesign)

6) Zusammenfassung

LITERATURVERZEICHNIS

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Tab. 1: Klassisches und operantes Konditionieren

Tab. 2: Die vier Formen instrumentellen Lernens

Tab. 3: Lernparadigmen

Tab. 4: Raster zur differenzierten Beschreibung medialer Angebote

Abb. 1: Modell behavioristischer Lehrweise

Abb. 2: Modell kognitivistischer Lehrweise

Abb. 3: Modell konstruktivistischer Lehrweise

Abb. 4: Naive Annahmen über die Wirkung von Sinnesmodalitäten und Lernaktivitäten auf das Behalten

Abb. 5: Hypertext/Hypermedia- Netzwerkstruktur

Abb. 6: Hypertextbasis mit hybrider Organisationsstruktur

Abb. 7: Leitfaden für mediendidaktische Konzeptionen

Abb. 8: Lehrziele/- inhalte

Abb. 9: Bildungsmedien als Angebote zur Anregung von Lernprozessen

Abb. 10: Grobstrukturierte Auflistung möglicher Lerninhalte

Abb. 11: Gliederung der Lerninhalte

Abb. 12: Wechselwirkungen der didaktischen Methoden der Lernumgebung mit den offenen didaktischen Interaktionen eines Programms

Abb. 13: Modell einer Hypertextstruktur

Abb. 14: Hierarchiebaum der Programmstruktur s. Anhang

1. Einleitung

1.1 Vorwort

Der vermehrte Einsatz des Mediums Computer zu Lehr- und Lernzwecken, der durch die sich mittlerweile rasch weiterentwickelnden Informations- und Kommunikationstechnologien begünstigt wird und sich nachweislich inten- siviert, erfordert eine kritische Auseinandersetzung des Bildungssektors mit den neu entstandenen computerunterstützten Lernsituationen. Gerade mit Blick auf kritisch laut werdende Stimmen, die die Lernförder- lichkeit und Effektivität multimedialer Lernumgebungen teilweise zu Recht in Frage stellen, ist es bei der Konzeption, Gestaltung, Beurteilung und Rechtfertigung des Einsatzes hypermedialer Lernsysteme entscheidend, wesentliche Theorieansätze zu skizzieren und ihren Niederschlag in den entsprechenden Programmen aufzuzeigen.

Dabei ist es wichtig, sich vor Augen zu führen, dass der sinnvolle Einsatz computergestützter Lernumgebungen nicht allein von der Quantität und Qualität der verwendeten Technik bzw. von der Präsentation von Informati- onen abhängt, sondern sich vielmehr auch dadurch auszeichnet, dass diese Technik den menschlichen Lernprozessen gemäß eingesetzt wird und sie unterstützt oder aber behindert.

Bereits an dieser Stelle soll deshalb darauf aufmerksam gemacht werden, dass zwar den neuen Medien verständlicherweise eine besondere Qualität zugesprochen wird, die ihnen zugrunde liegenden Konzepte allerdings durchaus kritisch zu betrachten sind, da nicht davon ausgegangen werden kann, dass der Einsatz von Multimedia automatisch die Optimierung von Lernprozessen mit sich bringt und gleiche oder höhere Lerneffekte aufweist.

Festzuhalten bleibt, dass eine auf wissenschaftlicher Basis beruhende, me- diendidaktische Analyse multimedialer Lernangebote, die als Lösungen für bestimmte Bildungsprobleme konzipiert und vertrieben werden, eine realis- tische und objektive Betrachtungsweise des Mediums ermöglicht und seine Qualitäten, Möglichkeiten und Grenzen im Sinne des Lernzwecks angemes- sen einschätzen lässt.

1.2 Aufgabe und Ziel der Arbeit

Die vorliegende schriftliche Arbeit basiert auf einer mit Hilfe der Autorensoftware MEDIATOR 7.0 PRO eigens erstellten multimedialen Lernumgebung, die die Technik des Aufschlags im Tennis thematisiert.

Aufgabe und Ziel der Arbeit bestehen darin, auf der Grundlage klassischer lerntheoretischer Ansätze, isoliert und in Verbindung mit Lernsoftware betrachtet, die mediendidaktische Konzeption der erstellten Lernumgebung in ausgewählten Punkten zu analysieren und deren Umsetzung aus technischer sowie organisatorischer Sichtweise darzulegen.

Während im ersten Teil der Arbeit zunächst kognitionspsychologische Grundlagen aufgeführt werden, geht es im Folgenden darum, die Theorie multimedialen Lernens auf der Basis der bereits aufgeführten Lernparadig- men aufzubereiten.

Der thematische Schwerpunkt der Arbeit besteht in der Auseinandersetzung mit der Entwicklung und Produktion des vorliegenden medialen Lernangebotes. Hilfreich und empfehlenswert erscheint es diesbezüglich, vorab auf wesentliche und für die Arbeit relevante Begrifflichkeiten sowie Fakten aus dem Feld telemedialer und hypermedialer Lernumgebungen einzugehen, die innerhalb der Konzeptionsphase mehrfach aufgegriffen werden und für das Gesamtverständnis von Vorteil sind.

Im Anschluss daran werden Ansätze der mediendidaktischen Konzeption angesprochen, die im Kontext des computergestützten Lehrens und Lernen relevant erscheinen. Das Ziel ist es dabei, auf Grundlage eines detailliert aufgeführten Entwicklungskonzeptes - d.h. Berücksichtigung inhaltlicher, konzeptioneller und gestalterischer Aspekte - Vor- sowie Nachteile des vor- liegenden Projektes aus didaktischer Sicht plausibel darzulegen. In diesem Zusammenhang interessiert vor allem die Form der didaktischen Aufberei- tung des präsentierten Lehrgegenstandes aus dem Bereich der Sportwissen- schaften.

Nachdem im weiteren Verlauf schwerpunktmäßig die technisch- pragma- tische Umsetzung der didaktischen Vorgaben thematisiert wird, soll sich die abschließende Diskussion mit der aus medien- und fachdidaktischer Sicht entscheidenden Frage auseinandersetzen, ob der Medieneinsatz das spezifi- zierte Lehrziel angemessen unterstützt, welche Vorteile der Medieneinsatz im vorliegenden Fall für das Lehren und Lernen mit sich bringt und ob der notwendige Aufwand angemessen erscheint. Im Zentrum des Interesses steht hierbei die Frage, welche Rolle die vorgestellte multimediale Lernum- gebung zur Optimierung des Erwerbs sportmotorischer Kompetenzen, d.h. in diesem Fall hinsichtlich des Techniktrainings, einnehmen kann.

Was die Gewichtung und den Umfang der inhaltlichen Schwerpunkte anbe- langt, kann vorab darauf hingewiesen werden, dass bei der Erstellung der Arbeit ein ausgewogenes Verhältnis der pädagogischen und technisch- pragmatischen Seite angestrebt worden ist. Verhindert werden soll dadurch der Eindruck, dass sich, wie es Baumgartner (1999:11) formuliert, „zwei unversöhnliche Fronten gegenüberstehen - Technik und Pädagogik - , deren Ausgangslage und Zielsetzungen so unterschiedlich sind, dass ein Dialog scheinbar nur in den seltensten Fällen fruchtbar stattfinden kann.“

2. Lerntheoretische Grundlagen

2.1 Kognitionspsychologische Ansätze als Basis für die lerntheoretische Positionierung multimedialer Lernumgebungen

Soll eine aus pädagogisch- didaktischer Sicht sinnvolle Lehr- /Lernsituation geschaffen werden, muss zunächst Klarheit darüber herrschen, was eigent- lich unter Lernen zu verstehen ist, nach welchen Gesetzmäßigkeiten es funktioniert, wie es stattfindet und schließlich unterstützt werden kann. Unbefriedigend scheint an dieser Stelle ein alleiniger Hinweis auf die nach kognitionspsychologischer Auffassung gängige und allgemein anerkannte Definition von Lernen zu sein, die besagt, dass es ein individueller Prozess des Erwerbs und der Veränderung von Wissen, von Fertigkeiten und von Einstellungen aufgrund von Erfahrung sei (vgl. Holzinger, 2000:106). Gerade weil sich aber Lernen in verschiedenen Lernformen vollzieht und nicht nur allein mit Informations- und Wissensaufnahme in Verbindung gebracht werden darf, bietet es sich an, mit dem Behaviorismus, dem Kognitivismus und Konstruktivismus die drei wichtigsten erkenntnistheore- tischen Ansätze des letzten Jahrhunderts vorzustellen und eben jene lernthe- oretischen Paradigmen auf ihren Beitrag bei der Erstellung von multimedia- len Lernumgebungen zu untersuchen.

Während die nun folgenden, im Überblick beschriebenen lerntheoretischen Ansätze, die, wie es Lefrancois (1994:8) formuliert, dem Versuch nachge- hen, Kenntnisse über das Lernen zu systematisieren und zusammenzufassen, zunächst isoliert betrachtet werden, geht es im Anschluss um deren pädago- gisch- psychologische Einflussfaktoren auf den erfolgreichen Einsatz bei hypermedialem Lernen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die nachstehenden Theorien hier nur skizzenhaft dargestellt werden können und diverse andere Mischformen unberücksichtigt bleiben müssen, da eine konkrete Ausformulierung dieser exemplarischen Auswahl nicht nur den Rahmen dieser Arbeit sprengen, sondern auch den eigentlichen Schwerpunkt, das präsentierte Fallbeispiel, nicht ausreichend genug behandeln würde.

2.2 Behavioristische Lerntheorien

Behavioristische Lerntheorien, die aus heutiger Sicht zu den ältesten lern- psychologischen Erkenntnissen zählen, lassen sich in erster Linie auf wis- senschaftliche Ausführungen von Watson, Pawlow, Skinner und Thorndike zurückführen.

John B. Watson (1878- 1958), der in der Literatur als Begründer der als Behaviorismus bekannt gewordenen Bewegung aufgeführt wird, stützte sich zunächst, zusammen mit Edward L. Thorndike (1874- 1949), auf die frühen Arbeiten des russischen Physiologen Iwan P. Pawlow, der das Modell der klassischen Konditionierung prägte, das vielen frühen theoretischen Formulierungen als Grundlage diente.

Einen Schritt weiter ging der Psychologe Burrhus F. Skinner (1904- 1990), der, Mitte der 50er Jahre, auf der Grundlage der gelieferten Erklärungen Watsons, das Modell der operanten Konditionierung einführte. Bevor näher auf die wesentlichen, voneinander abgrenzbaren Strömungen innerhalb des behavioristischen Ansatzes eingegangen wird, lassen sich die Kernpunkte dieser theoretischen Orientierung vorab zusammenfassen.

Der behavioristische Ansatz befasst sich mit den objektiven und beobacht- baren Komponenten des menschlichen Verhaltens. Er geht davon aus, dass sich Verhalten durch äußere Hinweisreize und Verstärkungen steuern lässt (vgl. Kammerl, 2000:13). Baumgartner & Payr (1999:101) fügen hinzu, dass der Behaviorismus nicht an den im Gehirn ablaufenden spezifischen Prozessen interessiert ist, sondern das Gehirn vielmehr als eine Art black box aufgefasst wird, die jeweils einen Reiz erhält und darauf deterministisch reagiert.

Demzufolge können neue Gewohnheiten und Verhaltensweisen dadurch erlernt bzw. wieder verlernt werden, dass Reiz- Reaktions- Verbindungen aufgebaut werden, die unter bestimmten Bedingungen erhalten bleiben und unter anderen wieder gelöscht werden. Um den Praxisbezug nicht gänzlich aus den Augen zu verlieren heißt dies, dass dem Lernenden bestimmte Informationen und Aufgaben als Hinweisreize präsentiert werden, die gewünschte Verhaltensweisen nahe legen, welche wiederum zu bekräftigen sind, wenn sie vom Lernenden gezeigt werden.

Den theoretischen Annahmen des Behaviorismus wird deshalb an dieser Stelle so viel Interesse gewidmet, weil sich, wie Kerres (2001:55) es bspw. äußert, die erste Welle des Einsatzes von Computern zu Lehrzwecken gerade an eben diesem lernpsychologischen Ansatz orientierte.

2.2.1 Die klassische Konditionierung

Was zunächst die zeitliche Einordnung betrifft, ist festzuhalten, dass die in der Literatur gängigen Formulierungen klassischer Behaviorismus bzw. klassische Konditionierung darauf zurückzuführen sind, dass es sich um die überhaupt erste Lernform handelte, die zu Beginn des 20. Jh. beschrieben wurde.

Wie Edelmann (2000:33) anmerkt, wird in der Literatur für diese Art des Lernens, neben klassischem Bedingen, d.h. dem Herstellen von Bedingungen und Konditionen unter denen gelernt wird, auch Signallernen, reaktives Lernen bzw. Reiz- Reaktions- Lernen genannt.

Die Grundlage für die Kennzeichnung dieser Begriffe lieferte um die Jahr- hundertwende der russische Physiologe Iwan P. Pawlow durch seine Unter- suchungen an Hunden bezüglich der psychischen Erregung von Speichel- und Magendrüsen.

Im Verlauf seiner Untersuchungen beobachtete der Wissenschaftler, dass einige seiner Hunde im Labor eine Speichelabsonderung zeigten, bevor ih- nen Fleischpulver in den Fang appliziert wurde. Dieses Verhalten wiesen allerdings nur Hunde auf, die bereits einige Zeit im Labor gehalten wurden. In seinen Experimenten zeigte Pawlow, dass nicht nur die visuelle Wahr- nehmung des Futters ausschlaggebend für die Speichelabsonderung war, sondern, dass auch bestimmte andere Reize dieselbe Wirkung hatten, wenn sie zeitlich mit der Futtergabe zusammenfielen. Somit war es zu erklären, dass bspw. Geräusche an der Tür zum Versuchsraum oder der Anblick des Versuchsleiters ebenfalls den Speichelfluss auslösten.

Das hieß für die Praxis nicht anderes, als das bereits bestehende, angeborene reflexhafte Verbindungen zwischen spezifischen Reizen und Reaktionen somit durch einfaches Ersetzen der Auslösereize in ihrer Anwendungsbreite den jeweiligen Erfordernissen der Lebensbewältigung angepasst werden konnten (vgl. Bednorz & Schuster, 2002:55).

Fortan wurde mit klassischer Konditionierung ein Vorgang in Verbindung gebracht, bei dem durch wiederholte Paarung von Reizen neues Verhalten entstand. Als Beleg dafür wurde Pawlows Hund aufgeführt, der lernte, auf einen Ton hin Speichel abzusondern, nachdem ihm Ton und Futter über mehrere Versuchsdurchgänge hinweg gleichzeitig dargeboten wurden. Mit dieser Feststellung war, wie es Bednorz & Schuster (2002:55) formulieren, ein Lernprozess beschrieben, der in seiner Einfachheit und Universalität auch theoretisch leicht erklärbar schien.

Pawlows Überlegungen wurden in der Folgezeit von den Behavioristen um Watson aufgegriffen. Dieser teilte mit Pawlow die Auffassung, dass Bewusstseinsprozesse bei der klassischen Konditionierung nicht zu interessieren haben und Lernen vielmehr als Stiftung einer Reiz- Reaktions- Verbindung aufzufassen sei.

Aus diesem Grunde vertrat die damalig neuartige Wissenschaftsauffassung den Standpunkt, nur mit experimentellen Methoden äußere Verhaltensweisen von Organismen erfassen zu können, die Methode der Selbstbeobachtung, d.h. subjektive Bewusstseinszustände, dementsprechend außen vor zu lassen, sowie das Menschenbild an sich als mechanistisch und deterministisch einzustufen (vgl. Edelmann, 2000:33).

Einen ebenfalls wichtigen, auf der Grundlage behavioristischer Überlegun- gen basierenden Beitrag lieferten die lerntheoretischen Ansätze von Edward L. Thorndike (1874- 1949), der etwa zeitgleich mit Pawlow Experimente zur Erforschung des Lernens an Tieren durchführte. Für Thorndike bestand Lernen in einer Vermehrung von physiologischen Verbindungen zwischen Reizen und Reaktionen. Durch Experimente versuchte er zu beweisen, dass Tiere allmählich durch einen Versuch- Irrtum- Prozess lernen, heute bekannt als „Trial and Error“, welcher möglicherweise zum „Einstanzen“ der kor- rekten und zum „Ausstanzen“, d.h. Vergessen, der falschen Stimulus- Reaktions- Verbindungen führen solle (vgl. Lefrancois, 1994:31). Er wollte beweisen, dass erfolgreiche Verhaltensweisen beibehalten und in erforderli- chen Situationen erneut angewandt werden. In diesem Zusammenhang präg- te er nicht nur den Ausdruck des bereits erwähnten Lernens durch Versuch und Irrtum, sondern entdeckte mit dem Ausdruck „Lernen am Erfolg“ auch das Prinzip der Verstärkungstheorie. Thorndikes bedeutendster Beitrag zur Entwicklung der Lerntheorie war sein Bestreben, die Wichtigkeit von Ver- haltenskonsequenzen (Bestrafung und Belohnung) in den Vordergrund sei- ner Forschung zu stellen. Auf der Grundlage seiner Forschung formulierte er 1913 das so genannte Gesetz der Auswirkung („Law of Effect“). Wie Lefrancois (1994:27) anmerkt, sagt es nichts anderes aus, als dass Reaktio- nen, die kurz vor einem befriedigenden Zustand gezeigt werden, mit höherer Wahrscheinlichkeit wiederholt werden.

2.2.2 Die operante Konditionierung

Zu den wichtigsten behavioristischen Lehrstrategien gehört das auf den Untersuchungen Thorndikes basierende und durch den Psychologen Burrhus F. Skinner (1904- 1990) seit 1930 bekannt gewordene Modell des operanten Konditionierens, welches in der einschlägigen Literatur oftmals durch den Begriff des instrumentellen Lernens ersetzt wird.

Skinner erweiterte die Annahmen seiner Vorgänger, dass Verhalten durch Reize gesteuert wird dahingehend, dass auch die durch das Verhalten verursachten Reaktionen steuernd wirken.

Auch er leitete seine Theorien über Lernprozesse von Tierversuchen ab, bei denen zur Lösung einer gestellten Lernaufgabe Verhaltensweisen entwickelt wurden, die auf den ersten Blick nicht unbedingt reizausgelöst sind. Mit Hilfe der von ihm konstruierten und nach ihm benannten „Skinner box“, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird, bewies er, dass jede mi- nimale Verhaltensänderung in Richtung Endverhalten gleich stark forciert werden kann.

Um die Folgen des zu beobachtbaren Verhaltens weiter differenzieren zu können, unterschied Skinner grundsätzlich zwischen ausgelösten (= Ant- wortverhalten, respondentes Verhalten) und abgegebenen Reaktionen (= Wirkverhalten, operantes Verhalten). Demnach antwortet der Organis- mus beim Antwortverhalten auf Reize, während er beim Wirkverhalten von sich aus spontan auf die Umwelt einwirkt und dort bestimmte Konsequen- zen erfährt (vgl. Edelmann, 2000:66). Die folgende Tabelle listet die we- sentlichen Unterschiede zwischen Skinner und Pawlow nochmals kurz und prägnant auf.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab 1: Klassisches und Operantes Konditionieren Quelle : Lefrancois (1994:33)

Hinsichtlich der operanten Konditionierung wird deshalb von instrumentel- lem Verhalten bzw. einer instrumentellen Aktivität (s. Tab 1) gesprochen, weil das Verhalten das Instrument oder Mittel ist, das eine entsprechende Konsequenz hervorruft. Generell wird erst durch häufig wiederkehrende, gleichförmige Konsequenzen allmählich ein stabiles instrumentelles Verhal- ten gelernt.

Zentraler Begriff des instrumentellen Lernens ist der Begriff der Kontin- genz, der die Verknüpfung von Reaktionen bzw. eines Verhaltens mit einer Reizsituation beschreibt, die als Verstärkung wirkt (vgl. Krapp & Weidenmann, 2001:142). Wie Edelmann (2000:68) treffend anmerkt, ist die Kontingenz im Grunde genommen mit einer Wenn- dann- Beziehung gleich- zusetzen. Der Aufbau dieser Beziehungen zwischen Verhalten und Konse- quenz erhöhe oder vermindere die Auftretenswahrscheinlichkeit eben dieses Verhaltens.

Ebenfalls wichtig für das lerntheoretische Grundverständnis, auf das in der Folge stetig Bezug genommen wird, sind die auf Skinners Modell beruhenden verschiedenen Arten von Konsequenzen, die auf eine jeweils andere Art und Weise das neue Verhalten bestimmen.

Skinner unterscheidet, wie Tabelle 2 zu entnehmen ist, mit positiver und negativer Verstärkung, Bestrafung sowie Löschung vier wesentliche Formen des instrumentellen Lernens.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab 2: Die vier Lernformen des instrumentellen Lernens Quelle : Edelmann (2001:69)

Während mit Verstärkung zunächst verallgemeinert formuliert alle Reize gemeint sind, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Reaktion erhöhen (vgl. Lefrancois, 1994:34), steht positive Verstärkung für ein dem Verhalten folgendes positives (belohnendes) Ereignis. Negative Verstärkung wiederum beschreibt jene Lernform, bei der dem Verhalten das Verschwinden eines unangenehmen Ereignisses folgt.

Demnach kann auch durch den Entzug eines positiven Reizes ein Verhalten aufgebaut werden. Von den zwei Formen der negativen Verstärkung, dem Fluchtlernen und dem Vermeidungslernen, interessiert hier vor allem die zuletzt genannte Variante, die aussagt, dass schon eine im Vorhinein be- kannte negative Konsequenz zum Vermeiden einer derartigen Situation füh- ren kann.

Deutlich abzugrenzen sind negative Verstärkung und Bestrafung. Während Verstärkung nach Skinner in jedem Fall zum Verhaltensaufbau führt, da das Lernen durch die Reduktion inkompatiblen Verhaltens unterstützt wird (vgl. Edelmann, 2000:94), hat Bestrafung oder Löschung einen Verhaltensabbau zur Folge. In diesem Fall folgt auf das Verhalten unmittelbar eine negative Konsequenz.

Unter Löschung bzw. Extinktion ist schließlich die Eliminierung eines Ver- haltens durch den Entzug der Verstärkung zu verstehen, oder, anders formu- liert, eine Nicht- Verstärkung einer bereits gelernten Verhaltensweise führt zu deren Löschung.

Um noch einmal die für uns in dieser Arbeit zentralen Punkte dieses Unterpunktes zusammenzufassen, lässt sich das operante Verhaltensmodell nach Skinner in vereinfachter Form wie folgt darstellen:

Wenn eine Reaktion - wie immer auch die Bedingungen aussehen mögen, die zu ihr geführt haben - von einer Verstärkung gefolgt wird, so resultiert daraus eine Erhöhung der Wahrscheinlichkeit, dass diese Reaktion später unter ähnlichen Umständen wieder auftritt.

Was die Grundsätze der traditionellen behavioristischen Lerntheorie, in erster Linie vertreten durch Watson, Skinner und Thorndike, in ihrer Gesamtheit anbelangt, halten wir folgende Punkte vorerst fest:

Kernpunkt der behavioristischen Sichtweise ist die Beschreibung und Steue- rung des Lernens, welches durch Hinweisreize und Verstärkungen eine ge- wünschte Verhaltensweise anstrebt. Der Behaviorismus ist nicht an bewuss- ten (kognitiven) Steuerungsprozessen, sondern vor allem an Verhaltenssteu- erung interessiert. Das Gehirn wird als ein Organ angesehen, das auf Reize mit vorgegebenen (angeborenen oder erlernten) Verhaltensweisen reagiert. Beim Reiz- Reaktions- Lernen lösen vorausgehende Reize die gewünschte Reaktion aus.

Instrumentelles Verhalten beschreibt das Verhalten als Instrument oder Mittel, das eine entsprechende Konsequenz hervorruft. Der Lernprozess findet beim instrumentellen Lernen unter bestimmten situativen Bedingungen statt. Die nachfolgenden Konsequenzen (Reize), die dem Verhalten folgen, geben Auskunft über die Auftretenswahrscheinlichkeit.

Je nach Art der Konsequenzen unterscheidet Skinner vier Formen des in- strumentellen Lernens: 1) positive Verstärkung, 2) negative Verstärkung, 3) Bestrafung, 4) Löschung. Während Verhaltensaufbau durch positive und/ oder negative Verstärkung erfolgt, geschieht der Abbau durch Bestrafung und Löschung.

2.2.3 Die Rolle eines Lernprogramms aus behavioristischer Sicht

Gemäß der behavioristischen Lerntheorie werden Lehrziele dadurch er- reicht, dass dem Lernenden bestimmte Informationen und Aufgaben als Hinweisreize präsentiert werden, die ein gewünschtes Lernverhalten nahe legen, welches dann, wenn es vom Lernenden gezeigt wird, zu bekräftigen ist. Derartig geprägte Lernprogramme haben den Charakter einer starren Paukmaschine mit, wie zu zeigen sein wird, eingeschränktem Wirkungs- grad. Sie reagieren unmittelbar auf das Verhalten des Lernenden und geben direkte Rückmeldung. Der Stoff ist übersichtlich und die Lernziele sind klar und abgesteckt. Er wird meist als Abfolge von Frage- /Aufgaben- und Antwortkombinationen präsentiert. Das vom Programm vorgegebene Lernergebnis ist eindeutig messbar. Wie Abb. 1 zeigt, geht die behavioristische Lernphilosophie von überwiegend passiven Lernenden aus, denen didaktisch aufbereitetes Lernmaterial angeboten wird. Die Lehrenden wiederum sind aktiv und konditionieren den Zugang zum Wissen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 : Modell behavioristischer Lehrweise

Quelle: Thissen (1999:6)

Um mit Blick auf das im Anschluss thematisierte computergestützte Lernen den Praxisbezug nicht gänzlich aus den Augen zu verlieren, sei an dieser Stelle bereits darauf hingewiesen, dass auf instruktionistischer Grundlage beruhende Lernarrangements in computerisierter Form in der Regel so aufgebaut sind, dass die Anwender kurze Lerneinheiten präsentiert bekommen und dann dazu abgefragt werden. Für richtige Antworten gibt es oftmals virtuelle Belohnungen, falsche Antworten können bspw. zu einer erneuten Abfrage der Lerneinheit oder einem Tadel führen.

2.3 Kognitivistische Lerntheorien

Kognitivistische Lern- bzw. Entwicklungstheorien, die in der einschlägigen Literatur unter anderem mit den Autoren Piaget, Bruner, Minsky, Gagné oder Ausubel in Verbindung gebracht werden, zeichnen sich allesamt da- durch aus, dass sie ihren Schwerpunkt auf die inneren Prozesse des mensch- lichen Hirns ausrichten. Damit bilden sie eine starke Reaktion auf den tradi- tionellen Behaviorismus, da nicht ausschließlich von einwandfrei objektiven Verhaltensweisen ausgegangen wird, sondern Lernen als Informationsauf- nahme und - verarbeitung durch kognitive Prozesse beschrieben wird.

Tulodziecki et al. (1996:43) bringen den Grundgedanken der kogniti- vistischen Lerntheorien wie folgt auf den Punkt: „Die kognitions- theoretische Grundposition unterscheidet sich von der behavioristischen zunächst dadurch, dass der Lernende als ein Individuum begriffen wird, das äußere Reize aktiv und selbständig verarbeitet und nicht einfach durch äuße- re Reize steuerbar ist.“

Kognitivisten fassen das menschliche Hirn demnach nicht mehr als black box auf, in der auf erhaltende Reize deterministisch reagiert wird, sondern sie gestehen ihm eigene Verarbeitungs- und Transformationskapazitäten zu (vgl. Baumgartner & Payr, 1999:104).

Das Hauptaugenmerk liegt hierbei also nicht - wie im Behaviorismus - auf dem Zusammenhang zwischen Reiz und Reaktion, sondern auf Denk- und Verarbeitungsprozessen, die zu einem bestimmten Reiz eine individuelle Reaktion generieren. Der Wissenserwerb wird dabei als Wechselwirkung (Verarbeitungsprozess) zwischen Lernstoff und Vorwissen aufgefasst, wo- bei das neue Wissen in die vorhandene Wissensstruktur eingegliedert wird. Anhand dessen wird deutlich, welchen Stellenwert gerade die Wirkung von Erfahrungen (Vorwissen) auf allen Stufen der Informationsverarbeitung hat. Kognitionstheoretischen Ansätzen ist deshalb unter anderem zu entnehmen, dass Wissenserwerb nicht zwingend völliges Neulernen impliziert, sondern in gleichem Maße Umlernen bereits aufgebauter Strukturen beinhaltet (vgl. Edelmann, 2000:114), oder aber, wie Kerres (2001:66) es formuliert, neue Informationen immer im Licht des bereits vorhandenen Wissens interpre- tiert werden.

Lernen wird im kognitivistischen Verständnis folglich als vielschichtiger Prozess der Informationsverarbeitung angesehen, der auch die Interpretation und Bewertung des Informationsangebotes enthält, da kognitive Vorgänge wie Wahrnehmung, Vorstellung, Erfahrung, Denken und Urteilen beim Wissenserwerb Berücksichtigung finden. Neues Verhalten wird durch eine intensive Auseinandersetzung, in Form aktiver und subjektiver Strukturie- rungsprozesse, mit den entsprechenden Situationen erlernt. Diese aktive Teilnahme am Lernprozess unterstreicht Edelmann (2000:114) nochmals, indem er ausdrücklich darauf hinweist, dass es sich bei kognitiven Struktu- ren nicht um „Abbilder“ der Umwelt, sondern vielmehr um mentale (geisti- ge) Konstruktionen des menschlichen Individuums handelt.

Wissen wird nach kognitionstheoretischer Sichtweise nicht als „eingepaukt“ angeeignete Information angesehen, sondern wird in einem komplizierten Prozess des Verstehens und Verarbeitens von Informationen erworben. Im Vordergrund steht infolgedessen nicht das Ziel, ordnungsgemäße Antworten oder Handlungen adäquat zu trainieren, sondern vielmehr, den richtigen methodischen Weg zur Beantwortung zu erwerben und sich mit entsprechenden Problemlösungsverfahren vertraut zu machen.

Um jenes Problemlösungsverfahren nochmals aufzugreifen, soll bereits an dieser Stelle hervorgehoben werden, dass für diese Arbeit aus der großen Bandbreite kognitivistischer Ansätze, deren Übergänge zu behavioristischen und konstruktivistischen Theorien - wie noch zu zeigen sein wird - oftmals fließend sind, insbesondere die Theorie des entdeckenden Lernens (explora- tory learning) nach Bruner (1961) herangezogen wird. Bruner ging es dabei vor allem um den Erwerb selbständig anwendbarer Problemlösungsstrate- gien. „Das Ziel, das wir uns als Lehrer stellen, ist, dem Schüler nach besten Kräften ein fundiertes Wissen des Gegenstands zu vermitteln und ihn so gut wir können zu einem selbständigen und spontanen Denker zu machen, dass er am Ende der Schulzeit allein weiterkommen wird.“ (Bruner, 1973:16) Aus kognitivistischer Sichtweise bieten Lernmaterialien, die nach dem Fra- ge- Antwort- Schema verfahren zu wenig Spielraum, um vorhandene kogni- tive Konzepte zu aktivieren bzw. weiter zu entwickeln. Aufgaben, die das Suchen, Probieren und Explorieren unterstützen, seien für lernerische Fort- schritte besser geeignet (vgl. Schulmeister, 1996:66).

Im Gegensatz zu behavioristischen Theorien, die - wie wir gesehen haben ihre Vorgehensweise nach dem Prinzip „Lernen durch Verstärkung“ gestalten, gilt deshalb bei kognitivistischen Ansätzen die Formulierung „Lernen als Erkenntnisprozess“ als gerechtfertigt, da der Wissenserwerb durch eine aktive Auseinandersetzung des Lernenden mit den Lerninhalten, d.h. durch individuelle Lernaktivitäten, erreicht wird.

Mit Blick auf die zuvor erwähnten Lerninhalte zeichnen sich kognitivisti- sche Theorien, ähnlich wie die dargelegten verhaltensstärkenden Ansätze des Behaviorismus, ebenfalls durch objektivistische Züge aus, da wie Blumstengel (1998) anmerkt, von einem extern und objektiv existierenden Wissen ausgegangen wird (vgl. Duffy & Jonassen, 1992:3). Lernen wird deshalb genau genommen als Wechselwirkung eines externen Angebots mit der internen Struktur verstanden - im Gegensatz zum Konstruktivismus, bei dem, wie noch zu zeigen sein wird, die Bildung interner Strukturen als im Wesentlichen durch innere Zustände determiniert angesehen wird.

Es gilt des Weiteren darauf hinzuweisen, dass, obwohl kognitivistische Ansätze im Gegensatz zum Behaviorismus bemüht sind, den Vermittlungs- und Aneignungsprozess möglichst detailliert aufzuschlüsseln und in der Praxis versuchen, den Prozesscharakter einer Lernsituation aktiv durch das Individuum unterstützen zu lassen, nicht vergessen werden darf, dass Kognitivisten mit ihrer starken Konzentration auf geistige Verarbeitungsprozesse, ein durchweg theoretisches Modell propagieren.

Wenn sich bspw., wie Kerres (2001:66) es unter anderem anspricht, kogni- tive Ansätze in erster Linie mit der Frage beschäftigen, wie die Speicherung und der Abruf von Informationen in den verschiedenen Subsystemen des Gedächtnisses sichergestellt werden können und der Lernerfolg dement- sprechend an den ausgeführten kognitiven Operationen der Lernenden fest- gemacht wird, so bedarf es im weiteren Verlauf einer genaueren Betrach- tung.

2.3.1 Die Rolle eines Lernprogramms aus kognitivistischer Sicht

Obwohl, wie zuvor aufgeführt, kognitionstheoretischen Ansätzen der indi- viduellen Verarbeitung beim Lernen große Bedeutung zugemessen wird, halten sie doch konsequent an der Wechselwirkungsannahme zwischen der Präsentation externer Informationen und internen Verarbeitungsprozessen fest. Damit ist die Position verbunden, dass das Lernen durch Instruktion und Lernhilfen angeregt, unterstützt und in gewissem Umfang gesteuert werden kann.

Auf kognitionstheoretischer Basis konstruierte Programme sind folglich dadurch zu erkennen, dass sie dem Lernenden einen geleiteten Einstieg in eine spezifische Thematik bieten und ihm Zusammenhänge und Vorge- hensweisen aufzeigen. Diesen Einstieg übernimmt oftmals eine Person, die in Vorbildfunktion in den Lernstoff einführt. Die Lerninhalte werden häufig anhand von authentischen Situationen vermittelt. Die Präsentation der, aus der Sicht des Programms, für das Gesamtverständnis wichtigen Zusammen- hänge nimmt in der zeitlichen Abfolge vorerst eine wichtigere Rolle ein, als die Darbietung detaillierter Informationen. Der strenge Aufbau und Verlauf der meisten kognitivistisch beeinflussten Lernprogramme, der wiederum in Abb. 2 graphisch umgesetzt ist, erweist sich zuweilen als Einschränkung, die dem Lernenden keine Möglichkeit bietet, sich das Thema assoziativ, selbstentdeckend oder „stöbernd“ zu erschließen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 : Modell kognitivistischer Lehrweise Quelle: Thissen (1999:11)

2.4 Konstruktivistische Lerntheorien

Der dem Konstruktivismus zugrunde liegende Lernbegriff greift wie der zuvor thematisierte kognitivistische Ansatz auf das Konzept individueller Wissensverarbeitung zurück, indem er das Gehirn als ein informationsverarbeitendes System ansieht.

Der entscheidende Unterschied besteht allerdings darin, dass im Konstruktivismus das Gehirn als ein relativ geschlossenes und sich selbst organisierendes System angesehen wird. Aufgaben jeglicher Art, die an dieses System gestellt werden, sollen folglich selbständig bearbeitet und nach Möglichkeit nur zu einem geringen Teil durch die Verarbeitung von Informationen oder Reizen aus der Außenwelt beeinflusst werden.

Da der konstruktivistische Ansatz, wie Baumgartner & Payr (1999:107) es formulieren, die Gültigkeit einer so genannten „objektiven“ Beschreibung oder Erklärung der Realität ablehnt, wird deutlich, wie sehr diese Strömung, mit der Betonung einer aktiven, subjektiven Interpretation und Konstruktion eine Gegenposition zum kognitiven Objektivismus bildet. Das menschliche Handeln beschränkt sich demnach nicht mehr lediglich auf eine kognitive Informationsverarbeitung, bei der, wie Kerres (2001:74) an- merkt, das Individuum als Zentrum von Wissen und Handeln überbewertet und die menschliche Emotionalität allem Anschein nach ausgeblendet wird, sondern Handeln soll vielmehr als interne subjektive Konstruktion von Ideen und Konzepten aufgefasst werden.

Erkenntnisse sind danach, um es wie Tulodziecki (2000:60) auf den Punkt zu bringen, individuelle Konstruktionen von Wirklichkeit auf der Basis subjektiver Erfahrungen.

Konstruktivistische Theorien vertreten den Standpunkt, dass sich Lernsitua- tionen an den wahren Begebenheiten des täglichen Lebens zu orientieren haben und Menschen aus diesem Grund mit einzigartigen und vor allem nicht vorhersehbaren Situationen zu konfrontieren sind. Baumgartner & Payr (1999:107) äußern sich bezüglich der Gestaltung eines aktiven Lern- prozesses wie folgt: „Probleme bieten sich nicht an, sondern müssen erst in verwirrenden, unsicheren, unvorhersehbaren und zum Teil chaotischen Situ- ationen konstruiert werden. Die Leistung des Praktikers besteht gerade dar- in, dass er einer unsicheren und instabilen Situation durch die Konstruktion bzw. Implementierung einer gewissen Sichtweise (= Problemsicht) erst Sinn gibt.“

Von diesem Zitat ausgehend lassen sich relativ deutlich die Differenzen zwischen der konstruktivistischen Sichtweise und den zuvor beschriebenen mehr oder weniger ausgeprägten Formen der auf Instruktion beruhenden Wissensvermittlung herausstellen.

Während die traditionelle Lernauffassung von abgeschlossenen Wissens- systemen ausgeht, propagiert der Konstruktivismus die Konstruktion einer subjektiven Wirklichkeit aufgrund eigener Erfahrungen durch den Lernen- den.

Dieser ist aktiv, steuert das Lerngeschehen relativ selbständig und zeichnet sich nicht durch eine rezeptive Lernhaltung aus (vgl. Edelmann, 2000:287). Während bei der Instruktion hauptsächlich die Präsentation des aus den Wissenschaften entnommenen Lerngegenstands Beachtung findet, werden Lernsituationen nach konstruktivistischer Sichtweise problemorien- tiert gestaltet. Diese heben sich wiederum dadurch von der Instruktion ab, dass sie authentisch gestaltet werden, d.h. einen Bezug zu realen Anwen- dungen aufweisen und auf die Interessen des Lernenden zugeschnitten sind.

2.4.1 Die Rolle eines Lernprogramms aus konstruktivistischer Sicht

Ein auf konstruktivistischen Ansätzen beruhendes Lernsystem, wie es Ab- bildung 3 versucht, schematisch darzustellen, hat nicht mehr führende, an- leitende und autoritäre Funktion, sondern bietet dem Lernenden in beraten- der sowie begleitender Funktion Anlässe, Anregungen und Hilfen innerhalb des Lernprozesses Es stellt komplexe Umgebungen zur Verfügung, mit deren Hilfe der Lernende sein Wissen und seine Fertigkeiten aufbauen kann. Es ist kein Informationsanbieter, sondern inszeniert authentische Erfahrungen und Begegnungen mit dem Themengebiet. Voraussetzung für ein ganzheitliches Lernen ist dabei stets die Einbeziehung des Vorwissens, da das neu erworbene Wissen immer im Bezug darauf konstruiert wird.

Dem Lernenden wird folglich ein hohes Maß an Freiheit aber auch an Ei- genverantwortung für den Lernerfolg überlassen. Bezüglich der Anforde- rungen, die an ein derartiges Programm gestellt werden, zählen Mandl, Gruber & Renkl (2002:143) neben der Authentizität der Lernumgebung, situierten Anwendungskontexten, multiplen Perspektiven sowie die Einbet- tung in soziale Kontexte auch das Schaffen komplexer Ausgangsprobleme, die Artikulation und Reflexion zwischen Lehrmedium und Lernendem zu den wichtigsten Prinzipien.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Modell konstruktivistischer Lehrweise Quelle: Thissen (1999:18)

Für die Praxis des Lernens heißt dies nochmals zusammenfassend, dass Lernen kein passives Aufnehmen und Abspeichern von Informationen und Wahrnehmungen ist, sondern ein aktiver Prozess der Wissenskonstruktion. Etwas zu lernen bedeutet, das Konstrukt im Kopf zu überarbeiten oder zu erweitern, d.h. sich aktiv und intensiv mit dem Lerngebiet auseinanderzu- setzen. Was das Lernen mit Hilfe von Medien betrifft, bedeutet dies vor- weggenommen, dass mediale Angebote im Wesentlichen als Informations- und Werkzeugangebote für selbstgestaltete Lernprozesse zu betrachten und zu konzipieren sind.

2.5 Resümee und Ausblick

Zusammenfassend lässt sich an dieser Stelle festhalten, dass allen in den vergangenen Kapiteln behandelten lerntheoretischen Ansätzen unterschied- liche Annahmen über das menschliche Handeln zugrunde liegen. Im Einzel- nen beruhen diese Unterschiede auf einer ganz bestimmten Vorstellung von der Arbeits- und Funktionsweise des menschlichen Hirns. Während sich die eine Theorie bspw. eher auf im Lernenden stattfindende Prozesse konzent- riert, betrachtet die andere vor allem die Lehraktivitäten und blendet gleich- zeitig andere Faktoren aus.

Auf der Suche nach einem lerntheoretischen Ansatz, der den meisten Erfolg verspricht, soll vorerst vermieden werden, sich an nur einer theoretischen Konzeption des Lehrens und Lernens zu orientieren. Obwohl sich, wie Ta- belle 3 erneut aufführt, alle Ansätze in ihrer Grundidee deutlich voneinander abgrenzen, sollen die lerntheoretischen Paradigmen zunächst nicht als sich gegenseitig konkurrierend aufgefasst werden. Gerade weil es nahezu keine empirisch beweisbaren Tatsachen gibt, sondern es bis zu einem gewissen Grad immer Interpretationen, Einschätzungen und Versuche sind, etwas zu beschreiben und daraus Grundlagen abzuleiten, kann kein Ansatz als allei- nig richtiger aufgefasst werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 3: Lernparadigmen

Quelle: Baumgartner & / Payr (1999:110)

[...]