Lernen mit Jeopardy

Inhalt

1 Motivation

Teil A: Wissenschaftlicher Hintergrund
2 Menschliche Informationsverarbeitung
2.1 Aufnahme von Informationen
2.2 Verarbeitung von Informationen (Duale Codierungstheorie)
2.3 Speicherung von Informationen (3-Speicher-Modell)
2.3.1 Ultrakurzzeitgedächtnis
2.3.2 Kurzzeitgedächtnis
2.3.3 Langzeitgedächtnis
2.4 Organisation von Informationen (Schematisierung)
2.5 Cognitive-Load-Theorie (Chandler und Sweller 1991)
2.5.1 Quellen der kognitiven Belastung
2.5.2 Ziele
2.6 SOI-Modell (Selektion, Organisation, Integration)
2.7 Zusammenfassung
3 Lernen
3.1 Problemstellungen
3.2 Richtlinien zur Konzeption von Lernumgebungen
3.3 Die Bedeutung der Konzentration
3.4 Die Bedeutung der Motivation
3.5 Lernstrategie
3.5.1 Der Lernort
3.5.2 Die Lernziele
3.6 Zusammenfassung
4 Lernen und Spiel
4.1 Spiel versus Realität
4.2 Spielend lernen (Game-based Learning)
4.3 Lernspiele (Serious Games)
4.3.1 „Drill und Practise“
4.3.2 „Planspiele und Simulationen“
4.3.3 „Advanture Games“
4.3.4 Anforderungen an ein Lernspiel
4.3.5 Klassifizierung von Lernspielen
4.4 Beispiele
4.4.1 „Wer wird Millionär“ (Quiz)
4.4.2 „Jeopardy!“ (Quiz)
4.5 Modell für das Lernen mit Spielen
4.5.1 Komponenten
4.5.2 Bezug zu wissenschaftlichen Erkenntnissen

Teil B: Konzeption
5 Projektgegenstand
5.1 Ausgangssituation
5.2 Soll-Zustand
5.3 Einsatzbereich und Ziele
6 Anforderungsanalyse
6.1 Produktumfang
6.2 Einschränkungen
6.2.1 Lösungseinschränkungen
6.2.2 Finanzielle Einschränkungen
6.2.3 Abgrenzungskriterien
6.3 Konzeption auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse
6.3.1 Anforderungen gemäß menschlicher Informationsverarbeitung
6.3.2 Anforderungen gemäß Lernen allgemein
6.3.3 Anforderungen gemäß Aspekte des Lernspiels
7 Spielidee
7.1 Aufbau des Spiels
7.1.1 Spielkategorien
7.1.2 Spiellevel
7.1.3 Einstellungen (Menü)
7.2 Spielverlauf
7.3 Spielziele
7.4 Klassifizierung des Spiels
8 Spielfunktionen
8.1 Menü anzeigen und schließen
8.2 Spielparameter setzen
8.3 Hilfe einsehen
8.4 Spiel starten und stoppen
8.5 Frage anzeigen, beantworten und Antwort einsehen
8.6 Ergebnis anzeigen
9 Spiellogik
9.1 Anforderungen
9.2 Fragestruktur
9.2.1 Antwort in Freitextform (Freestyle)
9.2.2 Antwort in Auswahlform (MultipleChoice)
9.2.3 Antwort in Zahlform (Numeric)
9.2.4 Antwort in Frageform (QuestionIsAnswer)
9.3 Auswertung der Antworten
9.3.1 Auswertung Antworten in Freitextform (Freestyle)
9.3.2 Auswertung Antworten in Auswahlform (MultipleChoice)
9.3.3 Auswertung Antworten in Zahlform (Numeric)
9.3.4 Auswertung von Antworten in Frageform (QuestionIsAnswer)
9.3.5 Auswertung von Antworten in Ja-Nein-Form (YesNo)
9.4 Themenauswahl
9.4.1 Themenauswahl durch Benutzer
9.4.2 Automatische Themenauswahl
9.5 Spielmodi
9.5.1 Lernmodus
9.5.2 Prüfungsmodus
10 Datenmanagement
10.1 Anforderungen
10.2 Art der Daten
10.3 Datenmodell
10.4 Datenspeicherung
10.5 Struktur der Daten
10.5.1 Fragenkataloge
10.5.2 Konfigurationsdaten
10.5.3 Spieldaten
11 Benutzeroberfläche
11.1 Anforderungen
11.2 Layout
11.3 GUI-Komponenten
11.3.1 HeaderView
11.3.2 ShortMenuView
11.3.3 GameInfoView
11.3.4 MenuView
11.3.5 QuestionFieldView
11.3.6 QuestionCardViews
11.3.7 ResultWindowView

Teil C: Technische Realisierung
12 Architektur
12.1 Anforderungen
12.2 Art der Anwendung
12.3 Komponenten
12.3.1 Menü (Menu)
12.3.2 Spielfeld (QuestionField)
12.3.3 Datenmodell (Model)
12.3.4 Allgemeine Daten (Common)
12.3.5 Dienste (Services)
13 Technologie
13.1 Möglichkeiten
13.1.1 Adobe Flash
13.1.2 Sun JavaFX
13.1.3 Microsoft Silverlight
13.2 Gegenüberstellung
13.2.1 Allgemeiner Überblick
13.2.2 Vor- und Nachteile
13.2.3 Erfüllung der Anforderungen
13.3 Entscheidung
14 Microsoft Silverlight
14.1 MVVM
14.1.1 Komponenten
14.1.2 Verbinden von View und ViewModel
14.1.3 MVVM in der Praxis
14.1.4 Beispielimplementierung des MVVM-Pattern
14.2 PRISM
14.2.1 Anwendungsbereiche und Mehrwert
14.2.2 PRISM Komponenten
15 Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Glossar

Abkürzungsverzeichnis

Anlagen
Anlage A: Prozesskette - Auswertung von Freestyle-Antworten
Anlage B: Prozesskette - Auswertung von MultipleChoice- Antworten
Anlage C: Prozesskette - Auswertung von Numeric-Antworten
Anlage D: Prozesskette - Auswertung von QuestionIsAnswer-Antworten
Anlage E: Prozesskette - Auswertung von YesNo-Antworten
Anlage F: Klassendiagramm der Business Objects
Anlage G: Benutzeroberfläche - Grundgerüst
Anlage H: Benutzeroberfläche - Menü
Anlage I: Benutzeroberfläche - QuestionField
Anlage J: Benutzeroberfläche - Fragekarte „Freestyle“
Anlage K: Komponentendiagramm „Informady“
Anlage L: Beispielimplementierung „DataBinding“
Anlage M: Beispielimplementierung „Command“
Anlage N: Beispielimplementierung des MVVM-Pattern
Anlage O: Implementierung der Modulklasse „MenuModule“
Anlage P: Implementierung des Bootstrappers

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: SOI-Modell nach Mayer[HEI S.53]

Abbildung 2: Übersicht Klassifizierung von Lernspielen

Abbildung 3: Prozess für das Lernen mit Spielen nach nach Gerris, Ahlers und Driskell [PSS S.3]

Abbildung 4: Use Case Diagramm

Abbildung 5: Aufbau des Spielfelds

Abbildung 6: Beispiel Freitextfrage

Abbildung 7: Beispiel Auswahlfrage

Abbildung 8: Beispiel numerische Frage

Abbildung 9: Beispiel Antwortfrage

Abbildung 10: Struktur der Klasse "AnswerParser"

Abbildung 11: Datenmodell / Entitäten der Anwendung

Abbildung 12: Beispiel einer Frage aus dem Fragenkatalog "Software-Engineering"

Abbildung 13: Inhalt der Konfigurationsdatei

Abbildung 14: Inhalt einer Spieldatendatei "ViewNames"

Abbildung 15: Regionen der Benutzeroberfläche

Abbildung 16: GUI Komponenten

Abbildung 17: ResultWindowView der Benutzeroberfläche

Abbildung 18: Komponenten der Anwendung (oberste Ebene)

Abbildung 19: Struktur von MVVM [MS1]

Abbildung 20: Definition des ICommand Interfaces

Abbildung 21: Prozesskette - Auswertung Freestyle-Antwort

Abbildung 22: Prozesskette - Auswertung von MultipleChoice-Antworten

Abbildung 23: Prozesskette - Auswertung Numeric-Antwort

Abbildung 24: Prozesskette - Auswertung QuestionIsAnswer-Antwort

Abbildung 25: Prozesskette - Auswertung YesNo-Antwort

Abbildung 26: Klassendiagramm der Business Objects-Klassen

Abbildung 27: Grundgerüst der Benutzeroberfläche ..

Abbildung 28: MenuView der Benutzeroberfläche ..

Abbildung 29: MenuViews der Benutzeroberfläche

Abbildung 30: QuestionFieldView der Benutzeroberfläche

Abbildung 31: Buttons des QuestionField (li: richtig, re: falsch)

Abbildung 32: QuestionCard im Lernmodus (unbeantwortet)

Abbildung 33: QuestionCard im Lernmodus (richtig beantwortet)

Abbildung 34: QuestionCard im Lernmodus (falsch beantwortet)

Abbildung 35: QuestionCard im Prüfungsmodus (richtig beantwortet)

Abbildung 36: QuestionCard im Prüfungsmodus (falsch beantwortet)

Abbildung 37: Komponentendiagramm von "Informady"

Abbildung 38: Beispiel DataBinding: Schritt 1 - die Textbox

Abbildung 39: Beispiel DataBinding: Schritt 2 - Property definieren

Abbildung 40: Beispiel DataBinding: Schritt 3 - DataBinding setzen

Abbildung 41: Implementierung zweier Buttons in XAML (View)

Abbildung 42: Ansicht der Buttons

Abbildung 43: Implementierung des Commands "MeinCommand"

Abbildung 44: Propertyimplementierung im ViewModel für das Command

Abbildung 45: MessageBox als Ausgabe von Button1

Abbildung 46: MessageBox als Ausgabe von Button2

Abbildung 47: ViewModelBaseClass

Abbildung 48: Beispielimplementierung des MeinViewModel

Abbildung 49: Beispielimplementierung des MeinView

Abbildung 50: Implementierung der Modulklasse des Moduls "Menu"

Abbildung 51: Implementierung des PRISM ModuleManager (Bootstrapper)

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Merkmale der linken und rechten Gehirnhälfte [GHH]

Tabelle 2: Übersicht über Ultrakurz-, Kurz- und Langzeitgedächtnis [NIE S.] und [MES S.8]

Tabelle 3: Übersicht über die Konzentrationstypen

Tabelle 4: Wirkungsweisen des Trainings

Tabelle 5: Gegenüberstellung von Spiel und Realität

Tabelle 6: Klassifizierungmerkmale von Lernspielen

Tabelle 7: Detailbeschreibung Use Case 1 - Spielername eingeben

Tabelle 8: Detailbeschreibung Use Case 2 - Kategorien auswählen

Tabelle 9: Detailbeschreibung Use Case 3 - Ton einstellen

Tabelle 10: Detailbeschreibung Use Case 4 - Spielmodus auswählen

Tabelle 11: Detailbeschreibung Use Case 5 - Punktestand einsehen

Tabelle 12: Detailbeschreibung Use Case 6 - Frage auswählen

Tabelle 13: Detailbeschreibung Use Case 7 - Frage beantworten

Tabelle 14: Detailbeschreibung Use Case 8 - Hinweis anfordern

Tabelle 15: Detailbeschreibung Use Case 9 - Frage passen

Tabelle 16: Detailbeschreibung Use Case 10 - Spiel starten

Tabelle 17: Detailbeschreibung Use Case 11 - Spiel stoppen

Tabelle 18: Ausprägung der Klassifizierungsmerkmale von "Informady"

Tabelle 19: Anwendungsvorschläge für die Konzentrationstypen

Tabelle 20: Realisierung der verschiedenen Wirkungsweisen von Erfolg

Tabelle 21: Standardwerte der Spielparameter

Tabelle 22: Fragearten und Antwortmöglichkeit

Tabelle 23: Übersicht über die Datenarten der Anwendung

Tabelle 24: Gegenüberstellung verschiedener Speicherformate

Tabelle 25: Übersicht HeaderView

Tabelle 26: Übersicht MenuView

Tabelle 27: Übersicht GameInfoView

Tabelle 28: Übersicht MenuView

Tabelle 29: Übersicht QuestionFieldView

Tabelle 30: Überblick QuestionCardViews

Tabelle 31: Übersicht ResultWindowView

Tabelle 32: Vergleich lokale Anwendung und Webanwendung

Tabelle 33: Überblick JavaFX, Adobe Flash und Microsoft Silverlight

Tabelle 34: Vergleich der Vor- und Nachteile von JavaFX, Adobe Flash und Microsoft Silverlight

Tabelle 35: Vergleich der Anforderungserfüllung von JavaFX, Adobe Flash und Microsoft Silverlight

Anlagenverzeichnis

Anlage A: Prozesskette - Auswertung von Freestyle-Antworten

Anlage B: Prozesskette Auswertung von MultipleChoice- Antworten

Anlage C: Prozesskette - Auswertung von Numeric-Antworten

Anlage D: Prozesskette - Auswertung von QuestionIsAnswer-Antworten,

Anlage E: Prozesskette - Auswertung von YesNo-Antworten

Anlage F: Klassendiagramm der Business Objects

Anlage G: Benutzeroberfläche - Grundgerüst

Anlage H: Benutzeroberfläche - Menü

Anlage I: Benutzeroberfläche - QuestionField

Anlage J: Fragekarte „Freestyle“

Anlage K: Komponentendiagramm „Informady“

Anlage L: Beispielimplementierung „DataBinding“

Anlage M: Beispielimplementierung „Command“

Anlage N: Beispielimplementierung des MVVM-Pattern

Anlage O: Implementierung der Modulklasse „MenuModule“

Anlage P: Implementierung des Bootstrappers Erläuterungen zum Dokument

Ziel dieses Dokuments / dieser Arbeit

Im Rahmen des Studiengangs „Angewandte Informatik“ an der Dualen Hochschule Baden- Württemberg Mannheim wird innerhalb des dritten Studienjahrs die Studienarbeit T3100 erstellt. In dieser wird ein von der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Mannheim gestelltes Projekt bearbeitet und die Vorgehensweise und der Sachverhalt erläutert und die Kerntätigkeiten näher beschrieben.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit soll ein Lernspiel für die DHBW Mannheim auf Basis der bekannten TV-Serie „Jeopardy!“ entwickelt werden. Dabei handelt es sich um eine wissenschaftliche Arbeit mit Forschungscharakter.

Gliederung der Arbeit

Die Arbeit ist in 3 Teile gegliedert: Teil A beschreibt den wissenschaftlichen Hintergrund und erläutert Forschungsergebnisse, die im Zuge der Entwicklung beachtet werden sollen. Teil B beinhaltet die Konzeption der Anwendung unter Berücksichtigung der in Teil A gewonnenen Erkenntnisse. Teil C erläutert die technische Realisierung und geht näher auf die tatsächliche Umsetzung ein.

Ehrenwörtliche Erklärung

Erklärung

gemäß § 5 (2) der „Studien- und Prüfungsordnung DHBW Technik“ vom 18. Mai 2009.

Ich habe die vorliegende Arbeit selbständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel verwendet.

1 Motivation

„ [ … ]der Mensch spielt nur, wo er in voller Bedeutung des Wortes Mensch ist, und er ist nur da ganz Mensch. “

(Friedrich Schiller, 15. Brief zurästhetischen Erziehung) Das hat Friedrich Schiller bereits im letzten Jahrhundert erkannt. Aber was ist der Kern dieser Aussage? Schiller ist davon überzeugt, dass sich der Mensch nur richtig entfalten kann, wenn er spielt. „Spielen“ bedeutet in diesem Zusammenhang frei sein von Ängsten, frei von negativen Emotionen und frei von Anspannung.

Dieses Zitat wird in der Wissenschaft - vornehmlich der Psychologie - oft aufgeführt und als Grundlage für darauffolgende Forschungen genommen. Mit Bezug auf diese Arbeit stellt sich nun die Frage: Wie kann diese Aussage dazu verwendet werden, dem Menschen das Lernen leichter zu machen?

Das ist Inhalt dieser Arbeit. Es soll herausgefunden werden, wie die Erkenntnisse der Psychologie aus den Bereichen „Arbeitsweise des menschlichen Gehirns“ und „Lernprozess im Gehirn“ in der heutigen Zeit der Informationstechnik dazu verwendet werden können, den Menschen beim anstrengenden Vorgang „Lernen“ zu unterstützen.

Schiller gibt Anlass zu der These: „Menschen lernen besser im Spiel!“. Dies soll nachfolgende erforscht werden.

Teil A: Wissenschaftlicher Hintergrund

Im ersten Teil dieser Arbeit werden Erkenntnisse aus der Wissenschaft - vorwiegend aus der Gedächtnispsychologie und der kognitiven Psychologie - daraufhin analysiert und ausgewertet, welche Bedeutung sie für die Konzeption eines Lernspiels haben.

Nach Analyse der Arbeitsweise des menschlichen Gehirns und den Merkmalen des Gedächtnisses, kann nach einer Klassifizierung von Lerntypen und Lernstrategien die Basis für Lernspiele geschaffen werden.

2 Menschliche Informationsverarbeitung

Das Gehirn des Menschen wird häufig mit Analogien zur Computertechnik beschrieben und zum Beispiel als „Festplatte des Menschen“ tituliert [vgl. TKP]. Dabei hat es die Aufgabe, Informationen aufzunehmen, sie zu speichern und dem Menschen zur Verfügung zu stellen, wenn er sie benötigt. Zur Analyse dieses Themenkomplexes sind in der Vergangenheit viele Wissenschaften entstanden: Neben der Biologie beschäftigt sich die Psychologie - genauer der Teilbereich Gedächtnispsychologie - einschlägig mit der Funktionsweise des menschlichen Gehirns. Aber warum ist es wichtig zu wissen, wie das Gehirn arbeitet und wie es aufgebaut ist?

Ziele dieser Wissenschaften sind Erkenntnisse über die Arbeitsweise des Gehirns, die dazu genutzt werden, die „Funktionsweise des Menschen“ zu verbessern. Denn wenn bekannt ist, wie ein System funktioniert, lässt sich unter Berücksichtigung vorliegender Probleme eine Strategie zur Verbesserung der Leistung entwickeln. In Bezug auf den Menschen bedeutet dies, dass seine Vorgehensweisen an Herausforderungen angepasst und somit seine Leistungsfähigkeit gesteigert wird. „Herausforderungen“ können dabei jede Art von Aufgaben sein. So ist beispielsweise das Lösen von Mathematikaufgaben oder das Erlernen einer Sprache eine Aufgabe, deren Umsetzung mit Hilfe wissenschaftlicher Erkenntnisse positiv beeinflusst werden kann. Um einen positiven Erfolg zu erfahren, ist das Wissen über die Herangehensweise des Gehirns an solch eine Aufgabe nötig.

2.1 Aufnahme von Informationen

Der Mensch wird pro Sekunde mit ungefähr 10⁹ einzelnen Informationen (das entspricht einer Zahl mit 9 Nullen, also 1.000.000.000) konfrontiert, die es aufzunehmen und zu verarbeiten gilt. Gemäß dem „Flaschenhalsmodell der Wahrnehmung“ [TKP] wird diese beachtliche Zahl zunächst auf einen Teil reduziert, um ihn dann durch Kombination bereits vorhandenen Informationen im Gehirn wieder zu vergrößern. Hier findet eine Ausmusterung bereits bekannter Informationen statt, um die zu verarbeitende Menge an neuen Daten möglichst klein zu halten. Durch Assoziation mit vorhandenen Informationen werden die neuen Daten nun in das „Netz“ eingepflegt.

Aber über welche Wege gelangen diese Informationen zum Gehirn? Diese „Wege“ sind definiert als die Wahrnehmungskanäle, die Sensoren des Menschen, über die Informationen registriert, weitergeleitet und verarbeitet werden. Die Sensoren werden repräsentiert durch die Sinnesorgane des Menschen, deren Funktionsweise die Definition der jeweiligen Wahrnehmung definieren:

Das Auge für visuelle Informationen („Sehen“) Die Ohren für auditive Informationen („Hören“)

Die Nase für olfaktorische Informationen („Riechen“) Der Mund für gustatorische Informationen („Schmecken“) Die Haut für kinästhetische Informationen („Fühlen“)

Jeder Mensch nimmt dabei die Informationen über einen Kanal besser bzw. lieber auf als über einen anderen Kanal. Dies hängt vornehmlich von der Ausprägung des menschlichen Gehirns (vgl. Abschnitt 2.2) und dem Persönlichkeitstyp (vgl. Konzentrationstypen in Abschnitt 3.3) ab. Diese Arbeit konzentriert sich dabei auf die visuelle und auditive Wahrnehmung von Informationen, da die anderen Varianten nicht im fokussierten Themenkomplex realisiert sind.

2.2 Verarbeitung von Informationen (Duale Codierungstheorie)

Nach der Aufnahme von Signalen müssen diese verarbeitet und anschließend abgelegt werden. Dies ist von der Art der Information (Gelesenes, Gehörtes) und somit des genutzten Wahrnehmungskanals abhängig. Außerdem spielt hierbei die Ausprägung des Gehirns eine Rolle. Paivio definiert dies um das Jahr 1982 als „Duale Codierungstheorie“ [PAI]:

Das Gehirn ist unterteilt ist eine linke und eine rechte Gehirnhälfte. Beide Teile werden über unterschiedliche Wahrnehmungskanäle angesprochen und verarbeiten somit unterschiedliche Informationsarten.

Die linke Gehirnhälfte ist für das logische Denken verantwortlich. Hierzu zählt zum Beispiel das Lösen von Mathematik-Aufgaben, das Sprechen oder das Analysieren. Dieser Teil des Gehirns ist zur Verarbeitung von auditiven (vom Lateinischen „audire“, hören) Informationen wie beispielsweise gesprochenem Text oder Musik zuständig. Menschen, deren linke Gehirnhälfte besser ausgebildet ist, nennt man „auditive Typen“: Diese Menschen können Informationen besser speichern, die sie hören.

Die rechte Gehirnhälfte hingegen ist für Kreativität bzw. „ganzheitliches, intuitives und bildhaftes Denken“[GHH S. 88] verantwortlich. Hier werden visuelle (vom Lateinischen „videre“, sehen) Informationen aufgenommen und verarbeitet (so zum Beispiel geschriebener Text, Bilder oder Videos). Menschen mit gut ausgebildeter rechter Gehirnhälfte können gut Bilder malen, singen, sind emotional und können sich gut orientieren. Solche Menschen werden als „visuelle Typen“ bezeichnet: Sie können sich gesehene Informationen besser merken.

Tabelle 1 zeigt zur Verdeutlichung einige Merkmale der linken und rechten Gehirnhälfte:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Merkmale der linken und rechten Gehirnhälfte [GHH]

Diese Erkenntnis lässt folgende These zu: „Ein Mensch, der sehr gut logisch denken kann, kann nicht gleichzeitig auch kreativ sein!“. Ist diese Aussage richtig? Nein. Denn auch wenn eine der beiden Gehirnhälften besser ausgeprägt ist als die andere, ist es dem Menschen möglich, die Vorteile der anderen Hälfte zu nutzen. Denn durch gezieltes Ansprechen der weniger ausgeprägten Funktionen können diese ausgebaut werden (vgl. Abschnitt 3.5 „Lernstrategie“).

Ziel ist es, Informationen zu speichern, um sie zu späteren Zeitpunkten wieder abrufen zu können, um neue Herausforderungen zu bewältigen.

2.3 Speicherung von Informationen (3-Speicher-Modell)

Bevor eine Information aber endgültig abgespeichert wird, geht sie einen Weg durch verschiedene Speicherbereiche des menschlichen Gehirns. Hier wird abgewogen, ob die Informationen „wichtig“ für den Menschen ist oder nicht. Auch gilt es zu entscheiden, in welche der beiden Gehirnhälften eine Information abgelegt wird.

Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts ist bekannt, dass Informationen unterschiedlich lange im Gehirn vorgehalten und somit abrufbar sind [HEI]. Das Gehirn wird damals eingeteilt in Bereiche, die Informationen unterschiedlich lange speichern können. Diese Erkenntnisse sind in der Neuzeit durch Atkinson und Shiffrin (1971) zu einem „3-Speicher-Modell“ ausgearbeitet worden (vgl. [GHH] und [MES]), wonach das menschliche Gehirn in Abhängigkeit der Lebensdauer einer Information 3 Gedächtnisteile enthält: Das Ultrakurzzeitgedächtnis, das Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis.

2.3.1 Ultrakurzzeitgedächtnis

Das Ultrakurzzeitgedächtnis (auch „sensorischer Speicher“ genannt) ist das „kürzeste“ Gedächtnis und hält die Informationen ca. 20 Sekunden in Erinnerung. Eintreffende Informationen werden als erstes im Ultrakurzzeitgedächtnis abgelegt, gleich ob sie von auditiver oder visueller Natur sind. Vor der Weiterleitung wird aber selektiert, was wichtig für den Menschen ist und was nicht. Wichtige Informationen werden an das Kurzzeitgedächtnis weitergeleitet, unwichtige Informationen werden gelöscht.

Die hier vorliegenden Informationen sind sowohl von bewusster als auch von unbewusster Natur. Versucht sich der Mensch kurze Zeit nach einer Überlegung wieder daran zu erinnern, wird dies in den meisten Fällen nicht gelingen. Dieses Gedächtnis lässt sich nach [GHH] nur schwer trainieren, kann aber durch viel Übung weiterentwickelt werden.

Die Größe des Ultrakurzzeitgedächtnis ist begrenzt: Ist der „Speicher“ belegt und es werden neue Informationen aufgenommen, wird bereits belegter Platz dafür freigegeben. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die Priorisierung der Informationen und die Entscheidung über „Behalten oder verwerfen“ schnell erfolgt.

Beispiele

-Ein Autofahrer überlegt, ob er links abbiegen darf oder ob er auf der rechten Spur bleiben muss.
-Ein Schüler liest einen Satz in einer fremden Sprache.
-Ein Weinkenner riecht an einem Glas Wein.

2.3.2 Kurzzeitgedächtnis

Wird eine Information durch das Gehirn als „wichtiger“ angesehen, so gelangt sie vom Ultrakurzzeitgedächtnis in das Kurzzeitgedächtnis. Dies geschieht mit Hilfe von Wiederholung oder Verknüpfung zu bereits Bekanntem aus dem Langzeitgedächtnis. Informationen, die hier abgelegt werden, verweilen bis zur endgültigen Entscheidung über deren Priorität ca. 3-4 Minuten in diesem Speicher.

Die Besonderheit des Kurzzeitgedächtnisses (das in der Theorie von Mayer [MAY] auch als „Arbeitsgedächtnis“ bezeichnet wird) ist die Speicherbegrenzung auf maximal 7 Zeichen +- 2. Diese Erkenntnis geht auf die Forschungsarbeiten von Miller (1956) und auch von Simon (1974) zurück (vgl. Niegemann et. al. [NIE]):

Sie führten ein Experiment zur Ermittlung der Speicherkapazität des Arbeitsgedächtnisses durch, in dem sie Testpersonen jede Sekunde eine Silbe bzw. eine Zahl mitteilten. Die Testpersonen sollten sich so viele der Werte merken wie möglich. Das Ergebnis sieht folgendermaßen aus: Die Testpersonen konnten nach dem Experiment 5 bis 9 Silben bzw. Zahlen richtig wiedergeben, das ergibt im Durchschnitt 7 Elemente. Somit beträgt die Speicherkapazität des Kurzzeitgedächtnisses 7.

Miller und Simon fanden aber auch heraus, dass die Zusammenfassung einzelner Werte zu einer Gruppe die Speicherkapazität geringfügig erhöht. Die Bildung so genannter „Chunks“ (engl. für „Brocken“ oder „Stück“) verbessert somit die Leistungsfähigkeit dieses Gedächtnisteils.

Niegemann et. al führen zur Verdeutlichung folgendes Beispiel auf: Die sieben einzelnen Ziffern einer Telefonnummer 2-5-4-1-6-7-4 kann unter Bildung von Chunks zur Folge 254-16-74 rekonstruiert werden. Somit werden erst 3 der möglichen 7 Speicherplätze belegt. Block 2 (16) und 3 (74) können nun noch um einen Wert ergänzt werden, wodurch sich eine Speicherkapazität von 7 +- 2 ergibt.

Gäbe es keine Speicherbegrenzung im Kurzzeitgedächtnis, so würde es viel zu lange dauern, die vorliegenden Informationen gegeneinander abzuwägen und zusätzlich mit vorhandenem Wissen aus dem Langzeitgedächtnis zu assoziieren.

Beispiele

Ein Schüler lernt 5 Vokabeln, die in einem Satz vorkommen. Der Student liest einen Absatz aus einem Buch.

2.3.3 Langzeitgedächtnis

Im Langzeitgedächtnis sind die Informationen endlich „sicher“. Was hier herein gelangt, sollte dem Menschen über seine gesamte Lebensspanne erhalten bleiben - vorausgesetzt, diese Informationen werden regelmäßig abgerufen und mit anderen Sachverhalten verknüpft („aufgearbeitet“).

Werden neue Informationen über das Ultrakurzzeit- und Kurzzeitgedächtnis aufgenommen, werden diese mit den Inhalten des Langzeitgedächtnisses in Beziehung gestellt und dort ggf. eingegliedert. So wächst dieser Teil des Gedächtnisses und wird zunehmend komplexer.

Beispiele

Der Leser kennt den Ausgang der Geschichte seines Lieblingsbuches.
Der Mensch kennt den Geschmack von Äpfeln und weiß, dass sie nicht scharf schmecken.
Der Mensch kann seinen Namen nennen, wenn er danach gefragt wird.

Tabelle 2 stellt einen Vergleich auf zwischen den 3 Speicherbereichen in Bezug auf Kapazität, Dauer des Behaltens und Format der Informationen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2: Übersicht über Ultrakurz-, Kurz- und Langzeitgedächtnis [NIE S.] und [MES S.8]

2.4 Organisation von Informationen (Schematisierung)

Betrachtet man nochmals die Anzahl an eintreffenden Informationen pro Sekunde und wägt ab, wie viel davon für das Langzeitgedächtnis relevant sind und wie viele sich bereits im Langzeitgedächtnis befinden, wird schnell deutlich, dass es viel zu viele Daten sind, um sie sich „einfach so“ zu merken bzw. in einer angemessenen Zeit abzurufen.

Der Inhalt des Langzeitgedächtnisses kann „ stur auswendig gelerntes Wissen sein, bei dem einige Bez ü ge klar sind, wesentliche aber ausgelassen wurden, oder aber strukturiertes, elaboriertes Wissen, bei dem die einzelnen Wissenseinheiten netzartig miteinander verbunden sind. “ [NIE S. 43]

Um die gespeicherten Informationen schneller abrufen und miteinander verknüpfen zu können, werden die einzelnen Werte nach dem jeweiligen Themengebiet gruppiert vorgehalten. Diese logische Gruppierung führt dazu, dass neu aufgenommene Informationen sofort strukturiert abgelegt und so unter Umständen eher erinnert werden als Informationen, die ohne Zusammenhang sind. Solche Assoziationen zwischen Begriffen werden als „Schemata“ bezeichnet und gehen auf die Theorien von Anderson (1983) und Spiro und Anderson (1978) zurück.

Ein „Schema“ ist eine themenbezogene Zusammenfassung bestimmter Informationen innerhalb des Langzeitgedächtnisses. Nach Anderson erfasst ein Schema „ Ereignisse, Handlungen, Objekte oder auch Situationen und bilden diese mental als zusammenhängendes Konzept ab, wobei Zusammenhänge zwischen den einzelnen Wissenseinheiten spezifiziert werden “[NIE S.42].

Ein solches Konzept kann beispielsweise „Sport“, „Kleidung“, „Informatik“ oder „Wetter“ sein. Nimmt ein Mensch neue Informationen auf, werden diese im Kurzzeitgedächtnis mit vorhandenen Informationen des Langzeitgedächtnisses (also mit den Schemata) verglichen und ggf. eingeordnet. Nun steht die neue Information in Zusammenhang mit bereits Bekanntem und kann über das Schema abgerufen werden. Ein Beispiel: Nach dem Aufstehen schaut die Person aus dem Fenster und nimmt wahr, dass es regnet. Diese Information wird über das Ultrakurzzeitgedächtnis an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben und dort mit dem vorhanden Schema „Kleidung“ in Verbindung gebracht, da in diesem Konzept die Informationseinheit „regen“ enthalten ist. Aus „Erfahrung“ wird nun abgeleitet, dass die Kleidung dem Regenwetter entsprechend angepasst werden muss.

Auswirkungen hat dies zusammen mit der Speicherbegrenzung des Kurzzeitgedächtnisses auch auf die Schnelligkeit eines Lernenden, alle gegebenen Informationen aufzunehmen. In Abhängigkeit davon, ob der Lernende bereits Vorwissen in einem abgefragten Themenbereich hat (und somit bereits über ein Schema dazu verfügt) oder nicht verändert sich das Verhalten und die Dauer des Einprägungsvorgangs: Existiert kein Schema, können vorliegende Informationen nicht in bereits bekannte bzw. relevante Themenkomplexe eingeordnet werden, es müssen alle Informationen durch wiederholte Aufnahme eingeprägt werden. Wurden bereits Schemata im jeweiligen Themengebiet gebildet, können die aufzunehmenden Informationen auf die für das jeweilige Schema relevanten Daten eingeschränkt werden.

2.5 Cognitive-Load-Theorie (Chandler und Sweller 1991)

Chandler und Sweller [NIE] haben einen Ansatz zur Handhabung von kognitiver Be- und Überlastung ausgearbeitet, der einzelne Belastungsaspekte definiert und Wege zur Vermeidung aufzeigt.

„Belastung“ oder „Überlastung“ meint damit die Anstrengung, die ein Mensch aufbringen muss, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen.

Die Theorie geht dabei davon aus, dass - wie in Abschnitt 2.3 erläutert - das die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses begrenzt ist und deshalb mit dem vorhandenen Speicherplatz optimal gewirtschaftet werden muss. Weiter baut dieser Ansatz auf das Konzept der Schemakonstruktion im Gehirn auf, wonach Informationen im Gedächtnis in verschiedene Gruppen („Schemata“) eingeteilt ist und neue Informationen auf Basis vorhandenem Wissen dort eingegliedert wird.

2.5.1 Quellen der kognitiven Belastung

Chandler und Sweller definieren 3 Quellen kognitiver Belastung, die sich additiv verhalten:

Intrinsic Cognitive Load ( „wesentliche kognitive Belastung“) Extraneous Cognitive Load („irrelevante kognitive Belastung”) Germane Cognitive Load („relevante kognitive Belastung“) Intrinsic Cognitive Load bezeichnet die kognitive Belastung durch die Aufgabe selbst bzw. deren Umfang und Komplexität (er ist verhältnismäßig klein, wenn der Lerner bereits Vorwissen hat und somit auf vorhandene Schemata zurückgreifen kann).

Ist eine Aufgabe schwierig, weist sie nach Chandler und Sweller eine hohe „ Elementinteraktivität (element interactivity “ ) auf. Das bedeutet, dass zum Begreifen der Aufgabe viel Zusatzinformation benötigt wird.

Niegemann et. al führen folgendes aussagekräftiges Beispiel auf: Zum Verstehen der Aufgabe „Fahren eines Autos“ ist das Wissen über „Funktionsweise des Motors“ und „Kraftübertragung zwischen Motor und Getriebe“ nötig. Einfacher - und mit geringerer Element-Interaktivität - ist die Aufgabe „Bedienung eines Wasserkochers“.

Extraneous Cognitive Load bezieht sich auf die kognitive Belastung, die durch das jeweilige Arbeitsmaterial entsteht. Dabei geht es um die Struktur, Aufbereitung und Präsentation von Lerninhalten (beispielsweise Vortrag, Folien oder Vorlesung) und wie diese zu verarbeiten sind. Nach Niegemann et. al ist dies diejenige Belastung, „die eine Lernaufgabenirrelevante kognitive Anstrengung beim Lernenden verursacht“[NIE S. 46].

Germane Cognitive Load definiert den „freien Speicherplatz“ im Kurzzeitgedächtnis, der zur Aufnahme neuer Informationen zur Verfügung steht. Der freie Speicherplatz wird zur Nutzung neuer Schemata (vgl. Abschnitt 2.4) genutzt und ist somit positiv zu verstehen. Denn die Bildung neuer Schemata bedeutet die Generierung von Wissen. Daraus folgt: Je höher der Germane Cognitive Load, desto besser.

2.5.2 Ziele

Ziel ist es, die gesamte kognitive Belastung des Kurzzeitgedächtnisses zu reduzieren und den vorhanden Speicherplatz nicht unnötig zu verschwenden. Dabei können aus obigem Modell folgende Konzeptionsanforderungen abgeleitet werden:

Eine Aufgabe sollte in kleine, leicht verständliche, abgeschlossene Pakete unterteilt sein. Jedes Paket sollte nach Möglichkeit ohne Lösung anderer Aufgaben bearbeitet werden können (niedrige Element-Interaktivität und somit niedriger Intrinsic Cognitive Load).

Die Präsentationsform sollte gut strukturiert, abwechslungsreich und „leicht verdaulich“ für das Gedächtnis sein. Eine ausgewogene Beanspruchung beider Wahrnehmungskanäle (auditiv und visuell) ist vorteilhaft, aber nicht zwingend, z.B. wenn der Umfang des Arbeitsmaterials gering ist (geringer Extraneous Cognitive Load). Weiter soll das Lernmaterial nur für die Aufgabe wichtige Informationen enthalten, damit der Mensch nicht erst eine Selektion der relevanten Daten vornehmen muss.

Neue Informationen sollen sich auf bereits vorhandenes Wissen beziehen, um so die Vernetzung von Neuem und Bekanntem zu fördern. Hierzu soll das Kurzzeitgedächtnis nicht unnötig mit der Aufteilung einer Aufgabe (Intrinsic Cognitive Load) und der Extraktion der relevanten Informationen (Extraneous Cognitive Load) beschäftigt werden, sondern mit der Bildung neues Wissens (Schemata- Konstruktion).

2.6 SOI-Modell (Selektion, Organisation, Integration)

Eine Definition des Aufnahmeprozesses von Informationen liefert Mayer mit seiner „kognitiven Theorie multimedialen Lernens“. Die Hauptthese die Mayer dabei versucht zu begründen ist, dass Menschen besser lernen, wenn eine gleichmäßige Beanspruchung beider Wahrnehmungskanäle bzw. Gehirnhälften vorherrscht.

Mayer geht dabei davon aus, aus neue Informationen im menschlichen Gehirn entweder auditiver oder visueller Natur sind (vgl. Abschnitt 2.2 „Duale Codierungstheorie“). Demnach kann ein Wahrnehmungskanal bei ungleichmäßiger Belastung zu sehr ausgelastet werden, der andere hingegen nicht. Ziel ist ebenso wie bei Chandler und Sweller (Abschnitt 2.5 „Cognitive Load Theory“), eine Überlastung des Kurzzeitgedächtnisses zu vermeiden und die Verarbeitung neuer Informationen durch das menschliche Gehirn zu vereinfachen.

„Metakognitive Strategien und Schemata dienen der Selbstbeobachtung, Selbstregulation und zur Koordination der eigenen Lernaktivitäten“[HEI S.51]. Damit beruft sich Mayer auf die Theorie von Anderson und Spiro (1978), die besagt, dass Informationen im Langzeitgedächtnis in eine Art „Gruppen“ bzw. „Themenkomplexe“ gegliedert sind, in die neue Informationen leicht eingeordnet werden können, weil so ein Zusammenhang zu bereits Bekanntem gebildet werden kann. Dabei wird je Information sowohl ein visuelles als auch ein auditives Metamodell erstellt. Durch diese Einordnung folgt eine serielle Abarbeitung neuer Informationen durch Verknüpfung mit bestehenden Strukturen und verhindert, dass das Kurzzeitgedächtnis überlastet (wenn alle neuen Informationen gleichzeitig und ohne jeden Zusammenhang verarbeitet werden sollen).

„SOI“ ist dabei definiert als ein dreistufiger Prozess, der bereits in Abschnitt 2.3 („3-Speicher-Modell“) indirekt beschrieben wurde:

Selektion von Informationen aus der Menge neuer Informationen.

Organisation der selektierten Daten durch Gruppierung und Zusammenfassung.

Integration der Strukturen in das vorhandene Wissen bzw. die vorhandenen Schemata.

Abbildung 1 zeigt eine Darstellung der kognitiven Theorie multimedialen Lernens nach Mayer:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: SOI-Modell nach Mayer[HEI S.53]

Die somit gebildeten „metakognitiven“ Strukturen (vgl. Schemata aus Abschnitt 2.4) dienen als Grundlage zur Aufnahme von Informationen.

Eine Besonderheit nach diesem Modell stellt geschriebener Text dar: Wenn ein Mensch liest, werden diese Informationen zunächst über den visuellen Wahrnehmungskanal aufgenommen. Anschließend findet ein Kanalwechsel statt, sodass die Informationen nun auch durch den auditiven Wahrnehmungskanal fließen, um anschließend im auditiven Gedächtnis verarbeitet zu werden. Bei geschriebenem Text werden also beide Kanäle und somit beide Gehirnhälften gleichermaßen beansprucht.

2.7 Zusammenfassung

Das Speichern von Informationen bedeutet, Informationen vom Kurzzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis zu transportieren, um später damit arbeiten zu können. Damit die Informationen schneller bzw. überhaupt im Langzeitgedächtnis verankert werden, ist ein Vorrat an Schemata nötig, mit denen die neue Informationen assoziiert und somit hineinverknüpft werden. Dabei durchläuft eine neue Information einen Prozess, aus dem nach der Selektion von Inhalten die Organisation dieser Inhalte und anschließend die Integration in den vorhandenen Wissensbestand resultiert.

Um eine optimale Selektion zu gewährleisten, ist von jeglicher Belastung durch Unwichtiges abzusehen, die die Ressourcen des menschlichen Gehirns in Anspruch nehmen. Durch unstrukturiertes, überflüssiges oder zu komplexes Material wird es dem Lernenden nicht gelingen, sich den Stoff einzuprägen.

Zur Gleichmäßigen Belastung beider Gehirnhälften kann geschriebener Text eingesetzt werden. Hier ist in Anbetracht der kognitiven Belastung aber darauf zu achten, dass beide Kanäle nicht zusätzlich durch andere Informationen beansprucht werden.

Der Vorgang der Selektion, Organisation und Integration (sowie das Basiskonzept der Schemabildung) wird auch als „Lernen“ bezeichnet, der existenziell ist für das Dasein des Menschen.

3 Lernen

Etwas zu lernen heißt, sich etwas zu behalten, um später darauf zugreifen zu können. Der Mensch lernt von Beginn an - so beispielsweise das Laufen, Sprechen und Essen. Lernen bedeutet also auch „Entwicklung“.

Geuenich, Hammelmann und Havas definieren eine aussagekräftige Analogie zum Behalten von Informationen. Sie definieren „Lernen“ als wortwörtliche „Einprägung“ von Informationen im Gehirn:

„ In unserem Gehirn folgt die jeweilige Information dem Verlauf der Gehirnzellen (Neuronen). Diesen Verlauf m ü ssen wir uns einprägen, damit die Information schnell wieder abgerufen werden k önnen. Das geschieht wie auf einer weichen Wachstafel, wo die Wege als Spuren sichtbar bleiben. Jeö fter wir einen Inhalt wiederholen, desto sicherer behalten wir deshalb dieses Wissen. “ [GHH S.89]

Ruft der Mensch Informationen also nicht regelmäßig ab, können diese Spuren verwischen und die Informationen gehen verloren. Mit Bezug auf die Erkenntnisse über den Aufbau des menschlichen Gehirns bedeutet das, dass das beide Gehirnhälften - sowohl der rechte „logische“ als auch der linke „kreative“ Teil - fortwährend trainiert werden müssen. Ist dies nicht der Fall, gehen die „Spuren“ zu den dort abgelegten Informationen verloren und sind nicht mehr verfügbar.

Weiter ist aus dem letzten Abschnitt gekannt, dass durch Vorwissen und vorhandene Schemata Informationen besser aufgenommen werden. Niegemann et. al definieren Lernen also als die „Basis für die Bildung strukturieren und elaborierten Wissens“ [NIE S. 44], was gleich gestellt ist mit der Definition von Schemata.

3.1 Problemstellungen

Da das Lernen im Gehirn des Menschen stattfindet und jeder Mensch gemäß den Definitionen aus vorangegangenem Abschnitt individuell ist (gemäß Vorwissen und Ausprägung der Hirnhälften), muss beim Lernen auf eine gleichmäßige Nutzung des Gehirns geachtet werden, um die volle Leistungsfähigkeit zu erreichen.

Einer der großen Problemstellungen ist die Belastung des Kurzzeitgedächtnisses mit Informationen, die entweder alle den gleichen Wahrnehmungskanal und somit die gleiche Gehirnhälfte des Menschen betreffen oder eben zu komplex sind und erst neue Schemata gebildet werden müssten, um sie zu strukturieren. Dies hat zur Folge, dass der Speicher im Kurzzeitgedächtnis schneller mit neuen Informationen befüllt wird, als diese verarbeitet werden können („Kognitive Überlastung“). Es können in solch einem Fall keine neuen Informationen aufgenommen werden, da es keinen Ablageplatz dafür gibt. Erst wenn die Informationen aus dem Kurzzeitgedächtnis verarbeitet sind, können wieder neue Informationen aufgenommen werden. Demnach muss eine geeignete Lernstrategie zur Aufnahme und Verarbeitung neuer Informationen entwickelt werden.

3.2 Richtlinien zur Konzeption von Lernumgebungen

Zur Vermeidung kognitiver Überlastung definieren die Entwickler vorangegangener Modelle (Chandler und Sweller et. al, Mayer, Renkl (vgl. [NIE S. 47, 48, 52]) einige Regeln, die bei der Gestaltung von (multimedialen) Lernumgebungen beachtet werden sollen. Ziel ist es, den „Extraneous Cognitive Load“ (Belastung durch das Arbeitsmaterial) zu verringern, um mehr Speicherplatz im Kurzzeitgedächtnis für die Verarbeitung neuer Informationen durch Verknüpfung mit vorhandenem Wissen zu schaffen. Folgende Möglichkeiten können dies realisieren:

Worked Example Effect (Renkl) Unter Vorgabe eines „Worked Example“ (engl. für „Arbeitsbeispiel“) zu einer Aufgabe soll dem Lernenden eine Beispiellösung vorgegeben werden, mit deren Hilfe er die eigentliche Aufgabe selbst löst. Renkl gibt als Vorteil an, dass der Lernende sich ausschließlich auf das Verstehen des Lösungsprinzips und die Lösung der Aufgabe, nicht aber auf die Informationsbeschaffung zum Lösen der Aufgabe konzentrieren kann. Auf diesem Weg werden die begrenzten Kurzzeitgedächtnis- Kapazitäten nicht unnötig belastet und der gewünschte Lernerfolg kann dennoch eintreten. Ziel ist die Konzentration auf das Wesentliche, nämlich das Verstehen der Aufgabe und die Umsetzung des Lösungswegs.

Split Attention Effect (Sweller/Chandler/Tierney/Cooper) Der “Split Attention Effect” (engl. für “Geteilte Aufmerksamkeit”) tritt dann auf, wenn sich der Lernende auf mehr als nur die zur Lösung relevanten Informationen konzentrieren muss. Dieser Effekt „tritt dann auf, wenn Wissensinhalte, die der Lernende gleichzeitig bearbeiten muss, räumlich oder zeitlich getrennt präsentiert werden“[NIE S.47]. „Räumlich“ meint die distanzierte Anordnung von zusammengehörigen Inhalten (z.B. ein Bild und dessen Beschreibungstext), „zeitlich“ definiert die gleichzeitige oder nicht gleichzeitige Aufnahme der Informationen (z.B. durch Umblättern einer Seite). Ziel ist es, zusammengehörige Informationen beieinander zu platzieren, sodass der Verständnisaufwand geringer wird.

Der „Split Attention Effect“ ist vergleichbar mit dem „Kontiguitätsprinzip“ nach Mayer. Er definiert ebenso die räumliche und zeitliche Nähe von Inhalten um dadurch die Informationsverarbeitung im Gehirn zu erleichtern.

Modality Effect (Tinsdall-Ford/Chandler/Sweller, Mayer) Durch den „Modality Effect“ (engl. für „Ausführungsart“) kann durch ungleichmäßige Belastung der Wahrnehmungskanäle (vgl. Abschnitt 2.2 „Duale Codierungtheorie“) eine kognitive Überlastung des Kurzzeitgedächtnisses auftreten. Genauer gesagt tritt dieser Effekt nur dann auf, wenn dem Lernenden zu viel visuelle Informationen angeboten werden. Nach Chandler und Sweller ist dies auch der Fall, wenn der Lernende auf wenig Vorwissen aufbauen kann. Ziel ist der Ausgleich der visuellen und auditiven Belastung des Gehirns. Neben lesbaren Inhalten sollen also auch hörbare Inhalte angeboten werden.

Redundancy Effect (Sweller/Chandler, Mayer) In Bezug auf den „Modality Effect“ kann die gleichzeitige Aufnahme von visuellen und auditiven Informationen aber auch neue Probleme verursachen: Werden Informationen doppelt angeboten (z.B. als geschriebener Text, der dann auch noch vorgelesen wird), ist der Lernende gleichermaßen auf beiden Wahrnehmungskanälen belastet, es kommt aber dennoch zu einer Überlastung, da der selbe Inhalt gleich 2 mal aufgenommen wird („Redundanz“). Das hier verfolgte Ziel ist der optimale Einsatz von visuellem und auditiven Material, sodass beide Informationsdarbietungen einen Mehrwert erzeugen.

Expertise Reversal Effect (Kalyuga/Ayres/Chander/Sweller) Dieser Effekt (engl. für „Umkehrung/Wende der Fachkenntnisse“) bezieht sich auf Lernende, die nur wenig Vorwissen auf einem Gebiet haben. Zu Beginn eines solchen Lerngangs ist es hilfreich, Informationen über verschiedene Medien (Text, Ton, Bilder, …) anzubieten. Die medialen Darbietungen sollen sich gegenseitig unterstützen und dem Lernenden dabei helfen, sich in einen Themenkomplex einzuarbeiten. Hat der Lernende mehr Erfahrungen gesammelt, können diese „Hilfestellungen“ mit der Zeit reduziert werden, da das Kurzzeitgedächtnis nicht mehr so viel Aufwand betreiben muss, um die neuen Informationen in bestehende Strukturen einzuarbeiten. Ziel ist es, den Lernenden anfangs dabei zu unterstützen, Schemata aufzubauen. Diese Hilfestellung muss dann aber wieder entfernt werden, da sie sonst zum Redundanzeffekt („Redundancy Effect“) führen.

Hier setzt auch das „Multimedia Prinzip“ von Mayer an: Er definiert ebenso, dass Lernanfänger zunächst mit mehreren Medien (Text und Bild) lernen sollten, um sich in einem Themenkomplex zurecht zu finden.

Kohärenzprinzip (Mayer) Mayer sieht eine geringere Arbeitsbelastung des Kurzzeitgedächtnisses auch darin, dass der Lernende nur diejenigen Informationen angeboten bekommt, die zur Lösung der Aufgabe nötig sind. Er spricht von „interessantem Material“, mit dem Lernstoff „angereichert“ wird und so wertvolle Ressourcen blockieren.

Diese Punkte sind ausschlaggebend dafür, ob und wie gut ein Mensch den vorgegebenen Lernstoff verinnerlicht. Die Verinnerlichung wird entweder durch Überlastung eines Wahrnehmungskanals oder durch einen Informationsüberhang auf beiden Kanälen gleichzeitig gebremst. Sie sollten somit bei der Erstellung einer Lernumgebung und Präsentation von Lernmaterial Beachtung finden. Aber nicht nur das Arbeitsmaterial kann den Lernerfolg beeinflussen, sondern auch die Situation der lernenden Person selbst. Ist der Lernende „nicht bei der Sache“ und lässt sich durch anderes ablenken, werden so ebenfalls Ressourcen verschwendet und eine Schemabildung ist ausgeschlossen.

3.3 Die Bedeutung der Konzentration

„ Konzentration bedeutet, die Gedanken zu b ü ndeln, damit sie wirklich nur auf eine Sache gerichtet sind “ [GHH S.6].

Sich nicht ablenken lassen oder fixiert sein auf eine Sache, das ist laut Geuenich et. al ein wichtiger Aspekt bei der Bearbeitung von Aufgaben. Aber in wie weit spielt die Konzentration beim Lernen eine Rolle? Lernen ist genauso eine Aufgabe wie es beispielsweise das Führen eines Telefonats oder das Lenken eines Autos ist. Die Aufmerksamkeit muss auf eine Aufgabe gerichtet sein, um diese zu erfüllen (bzw. erfolgreich zu erfüllen). Und handelt es sich dabei nicht um eine Routineaufgabe, die schon „aus dem FF“ erledigt wird, müssen dafür viel mehr Ressourcen aufgewendet werden.

Gemäß den Erkenntnissen aus Abschnitt 2 („Menschliche Informationsverarbeitung“) wird zur Integration neuer Informationen in den vorhandenen Wissensbestand die freien Ressourcen des Kurzzeitgedächtnisses verwendet. Werden diese Ressourcen durch schlecht gewähltes Arbeitsmaterial oder für das Lernziel „unwichtige“ Informationen verwendet, bleibt weniger Platz zur Bildung von Schemata und somit Verständnis übrig.

„Nicht-Konzentration“ ist somit definiert als Ablenkung von einer Sache oder Aufgabe durch andere Gedanken. Das Ziel - nämlich die erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe - wird hierbei oft nicht oder nur teilweise erreicht.

Somit ist auch und gerade beim Lernen eine zielgerichtete Arbeitsweise Voraussetzung, denn das Lernen soll dem Menschen Wissen vermitteln, dass er in unverfälschter Weise zu späteren Zeitpunkten abrufen kann, um neue Aufgaben zu bearbeiten.

Geuenich, Hammelmann und Havas unterscheiden dabei 3 Typen, sich in Bezug auf ihre Persönlichkeit unterschiedliche Ausprägungen der Konzentrationsfähigkeit aufweisen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3: Übersicht über die Konzentrationstypen

Auf alle 3 Typen muss bei der Gestaltung von Lernsituationen Rücksicht genommen werden. Denn eine Gruppe aus Lernenden besteht zumeist nicht aus nur einem dieser Ausprägungen.

3.4 Die Bedeutung der Motivation

Die zu Beginn angesprochene „Nicht-Konzentration“ kann durch verschiedene Einflussfaktoren zustande kommen. Ablenkungen treffen sowohl von außen als auch von innen auf den Menschen. „Äußere Einflüsse“ sind dabei definiert als Ereignisse, die von außerhalb des eigenen Körper bzw. Geistes wirken (z.B. Arbeitsumgebung oder Arbeitsmaterialien). „Innere Einflüsse“ sind genau das Gegenteil, nämlich Ereignisse oder Zustände im inneren des menschlichen Geistes (z.B. Müdigkeit oder Stress).

Neben diesen beiden Einfluss-Varianten spielt aber auch die Motivation eine große Rolle. Motivation wird bedingt durch Interesse und Spaß an einer Sache bzw. Aufgabe. Es ist ein innerer Trieb, der den Geist den Menschen auf eine Sache fixiert. Dadurch fällt es ihm leichter, Informationen aufzunehmen und Aufgaben zu bewältigen. Verfolgt ein Mensch beispielsweise ein Hobby wie Fußballspielen oder Musizieren, so tut er das mit voller Konzentration und Spaß, motiviert eben. Warum aber gelingt dies nicht bei allen Aufgaben?

„ Oftmals ist das Abschweifen der Gedanken zu anderen Themenfeldern auch ein Ausdruck von mangelnder Motivation “ [GHH S.19]. Diese Mangelerscheinung macht sich dadurch bemerkbar, dass die anderen Themen meist interessanter erscheinen und zum Konzentrationszeitpunkt unter Umständen leichter zu verarbeiten sind. Auch gibt es kein Motiv bzw. keine definierte Absicht, eine Sache zu tun, weil einfach kein Mehrwert daraus resultiert.

Was bedeutet das nun für die Konzeption einer Lernumgebung? Ziel ist es, die Motivation zu fördern und dadurch die Konzentration zu steigern, um eine möglichst hohen Lernerfolg zu erzielen. Motivation kann gesteigert werden durch bloßes Vorhandensein des Interesse an einer Sache oder aber auch ein vielversprechender Erfolg. Die eigenen Ziele müssen vor Augen gehalten werden. Neben der Zieldefinition ist aber auch die geeignete Lernstrategie von Bedeutung.

3.5 Lernstrategie

„[…] Nicht der reine Drill ist das geeignete Vorgehen zur Verbesserung der Lernleistung, sondern die Vermittlung der geeigneten Lerntechniken “ [MES S.3]. Die „geeignete Lerntechnik“ definiert das Lernverhalten, dass perfekt auf den jeweiligen Lerntyp und das Lernmaterial abgestimmt ist. Der Lernende soll sich also nicht gezwungen fühlen, etwas zu tun, sondern dies aus freien Stücken vollziehen.

Eine Lernstrategie hat immer auch eine Absicht. Grundsätzlich geht es um den Erwerb neuer Fähigkeiten und neuen Wissens. Dennoch lässt sich eine Unterteilung des Wissenserwerbs durchführen. Tabelle 4 zeigt die 3 Wirkungsweisen des Lernens und ordnet diesen ein Erfolgsmerkmal zu:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4: Wirkungsweisen des Trainings

Wachstum ist definiert als Zunahme von Wissen, die Vergrößerung des vorhandenen Wissensbestands, um zum einen schneller neues Wissen aufnehmen (bzw. gemäß Abschnitt 2.3 und 2.4 integrieren zu können) und zum anderen um einfach mehr zu wissen. Hier wird Lernerfolg durch bloße Wiederholung des Lernstoffs erreicht.

Automatisierung beschreibt die gedankenlose, automatische Durchführung von Aktionen, ohne sich geistig überanzustrengen. Der Erfolg stellt sich hierbei dadurch ein, dass gewisse Abläufe bzw. Vorgehen bereits Routine sind und einfach „von der Hand gehen“. Dies kann in Bezug auf das Lernen die Einarbeitung in neue Themengebiete oder das Lösen von Problemstellungen umfassen. Ist die geeignete Lernstrategie gewählt, kann dieses Konzept auf jede Art der Problemlösung angewandt werden, nach mehrmaliger Durchführung also „automatisch“.

Entdeckung führt zum Erfolg, weil neue Erkenntnisse erworben werden. Ähnlich wie beim Wachstum auch geht es dabei um die Vergrößerung des Wissensbestands. Im Gegensatz zum Wachstum, wonach es darum geht, vorhandene Informationen zu erweitern, und einen „Wissensbereich“ durch Verknüpfungen zu vergrößern, geht es bei der Entdeckung um ganz neue Erkenntnisse, die ggf. nicht in bestehende Strukturen eingeordnet werden können. Diese erleichtern aber die zukünftige Informationsaufnahme und - Integration.

3.5.1 Der Lernort

Neben Lernmaterial ist der Arbeitsort bzw. der Arbeitsplatz von großer Bedeutung. Der Lerner muss sich dort wohlfühlen, damit er sich entspannen kann. Der Arbeitsort kann und soll bei einem Einzellernvorgang frei gewählt werden. Anders ist es beispielsweise in einer Vorlesung: Hier sind Zeit und Ort angegeben, der Arbeitsplatz wird meist bestimmt durch noch freie Plätze in den Reihen des Vorlesungssaals.

Der Arbeitsplatz sollte stets so ausgestattet sein, dass alle Arbeitsmaterialien darauf passen und die dortige Atmosphäre den eigenen Vorlieben entspricht.

3.5.2 Die Lernziele

Die Lernziele definieren, warum ein Mensch überhaupt lernt. Gemäß Abschnitt 3.4 („Die Bedeutung der Motivation“) kann dieser Antrieb primär oder sekundär sein. Der primäre Antrieb ist dabei der, der angestrebt wird - sowohl von Lehrern als auch von Lernspielentwicklern. Die Ziele sollten zu Beginn des Lernens definiert sein und als Ansporn dienen, warum man etwas tut. Dabei ist wichtig, sich nicht zu große oder zu kleine Ziele zu setzen. Ein großes Ziel wie beispielsweise „Ich lerne jetzt Autofahren“ sollte in mehrere kleine Teilziele segmentiert werden. Warum ist das so? Ein großes Ziel kann nach Metzig und Schuster [MES] meist nicht erreicht werden. Das führt zu einer Art Unmut dem Lernen gegenüber. Ziele sind da, um sie zu erreichen. Wenn sich der Lernende Teilziele definiert, werden diese meist erreicht und bestätigen ihn in seinem Handeln. Teilziele sind in Bezug auf das Gesamtziel „Ich lerne Autofahren“ zum Beispiel „Heute lerne ich Anfahren und Bremsen“ oder „Nächste Woche lerne ich Parken“.

Gibt es erreichte Teilziele, ist der Erfolg messbar, weil sichtbar. Dieses „Vor Augen halten“ dient als Belohnung durch positive Rückkopplung. Metzig und Schuster [MES] definieren, „dass negative Emotionen sich schneller im Hirn einprägen, während die Positiven wichtig für langfristiges Lernen sind. Mit positiven Emotionen besetzte Erfahrungen helfen also, die entsprechende „Schublade“ im Gehirn zu finden und zu aktivieren.“

Diese „Schubladen“ sind eben jene Schemata, die bereits in Abschnitt 2.4 als Grundlage des Lernens definiert sind. Und die „positiven Emotionen“ ist das, was Lernstrategien und Lernumgebungen beim Lernenden aktivieren sollen.

3.6 Zusammenfassung

Die richtige Lernstrategie - abgestimmt auf den Lerntyp und das Lernmaterial - kann zum Lernerfolg führen. „Erfolg“ ist in diesem Fall definiert als die Gewinnung neuer Kenntnisse und somit Wissenswachstum. Gemäß den Wirkungsweisen des Lernens (s. Tabelle 4) wird ein Wissenswachstum durch Wiederholungen erreicht, aber auch durch Entdeckung oder Automatisierung. Um Lernstoff freiwillig zu wiederholen oder zu entdecken, muss beim Lernenden eine gewisse Motivation vorherrschen. Motivation in dem Sinne, als das der Lernende Spaß am Wissenserwerb hat. An diesem Punkt setzen so genannte „Lernspiele“ an. Es wird versucht, durch spielerische Vorgehensweisen Lernstoff zu vermitteln und so die Vorteile, die das Spielen an sich bietet, für das Lernen zu verwenden.

4 Lernen und Spiel

In welchem Zusammenhang stehen das Lernen und das Spiel? Lernen wird in der Gesellschaft als alles andere als ein Spiel angesehen. Lernen bedeutet Bildung, Fähigkeiten, Eignung, Qualifikation. Ausbildung ist wichtiger denn je. Menschen ohne Fertigkeiten und eine solide Berufsausbildung haben keine Chance auf dem heutigen Arbeitsmarkt.

4.1 Spiel versus Realität

„ Ein Spiel trägt den alleinigen Nutzen darin, Freude zu bereiten und bezieht sich auf Tätigkeiten, die nicht zweckbestimmt verrichtet werden. “ [KIS]

„Zweckbestimmt“ bedeutet in dieser Definition, dass das Spiel keinem klaren Ziel folgt, sondern lediglich dem Vergnügen dient. Dem Spiel kann demnach kein Mehrwehrt im Sinne von Erfolg abgewonnen werden. Nach Klemme, Ingram und Spenner [KIS] hat das erst einmal nichts mit der Realität bzw. mit Arbeit zu tun.

Huizinga definiert in seinem Buch „Homo Ludens“ (der spielende Mensch) [HUI] ein Spiel als „ eine freiwillige Handlung oder Beschäftigung, die innerhalb gewisser festgesetzter Grenzen von Zeit und Raum nach freiwillig angenommenen, aber unbedingt bindenden Regeln verrichtet wird, ihr Ziel in sich selber hat und begleitet wird von einem Gef ü hl der Spannung und Freude und einem Bewusstsein des Andersseins als das gewöhnliche Leben. “[HUI] Hier ist von bindenden Regeln, Grenzen und einem Ziel die Rede, die ein Spiel verkörpert. Das „Anderssein“ charakterisiert eine Welt verschieden von der Realität, in der ein Mensch der ist, der er sein möchte bzw. in der nur das vorherrscht, was dem Menschen gerade als angebracht erscheint.

Nachfolgend sollen nun alle Merkmale des Spiels und der Realität gegenübergestellt werden:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5: Gegenüberstellung von Spiel und Realität

4.2 Spielend lernen (Game-based Learning)

Um Spiel und Lernen zusammenzubringen, werden die Vorteile, die ein Spiel bringt (vornehmlich den motivierenden Charakter als auch das „Belanglose“ und das Vergnügen, aber auch die Abgeschlossenheit an sich) mit ernsthaften Inhalten befüllt, wie sie durch das Lernen verkörpert werden. So soll versucht werden, die Realität - hier das Lernen - aus einem weniger ernsten Blickwinkel zu betrachten und es durch eine „freiwillige Handlung mit positivem Charakter und Mehrwert“ zu ersetzen. Der „ernste Charakter“ geht dabei nicht verloren, denn das Ziel ist es nach wie vor, Wissen zu vermitteln. Aber eben nicht in der sonst so angespannten, mit Zeitdruck belasteten Atmosphäre.

„Game-based-Learning“ bezeichnet dabei das „spielbasierte Lernen“, das in aktueller Zeit immer mehr an Bedeutung gewinnt. Nicht nur (oder vielleicht auch gerade weil) der Bildungsstandard immer wichtiger, gleichzeitig durch die „zu Bildenden“ aber auch immer mehr vernachlässigt wird, soll nun durch den Einsatz des Computers bzw. des Internets und elektronischen Spielen die Motivation zum Lernen gefördert werden.

Ein Spiel dient demzufolge eine Lernumgebung, in der der Spieler respektive Lerner seine Konzentration allein auf das Geschehen innerhalb dieser Umgebung lenkt und durch positive Emotionen, wie sie durch Vergnügen entstehen, zum Erfolg gelangt. Dieser Erfolg ist - anders als in der Realität - bereits nach einer Spielrunde ersichtlich: Der Gewinn der Runde. Gewinnen kann aber nur der Spieler, der das Spiel verstanden, die Regeln befolgt und den gewünschten Mehrwert daraus gezogen hat. Da das Ziel so nah vor Augen liegt, wächst die Annahme, eine Chance auf den Sieg zu haben und somit auch die Motivation.

Nach den Erkenntnissen der Abschnitte 2 („Menschliche Informationsverarbeitung“) und 3 („Lernen“) sind eben die positiven Erfahrungen bzw. Emotionen genau das, was den Menschen Informationen langfristig aufnehmen lässt. Durch Motivation entsteht eine gewisse Konzentration auf die Sache und auch auf das Wesentliche. Da ein Spiel eine in sich abgeschlossene Abhandlung ist, konzentriert sich das Geschehen dabei meist auf das Wesentliche, das benötigt wird, um das Spielziel zu erreichen. Dazu zählt auch das einfache Zurechtfinden innerhalb der Spielumgebung. Ist es für en Spieler zu viel Aufwand, sich in die Umgebung einzuarbeiten bzw. gelingt es ihm nur teilweise, ist sein Kurzzeitgedächtnis mit „Unwichtigem“ belastet, durch weniger Ressourcen zur Wissensaufnahme zur Verfügung stehen. Zudem sinkt die Motivation und demnach auch die Konzentration, das Lernziel könnte verfehlt werden.

Ist ein Spielzyklus vorüber, liegt es bei den Spielern selbst, zu entscheiden, ob noch einmal gespielt wird oder nicht. Das ist die „Selbstbestimmung“, das freie Handeln, das die Spieler „freiwillig“ teilnehmen lässt, um sich dann auf das Erreichen der Spielziele zu verpflichten.

„ Ein Spiel kennzeichnet hierbei zunächst eine rahmende Spielgeschichte und Spielregeln. Diese dienen einerseits der Identifizierung der Spieler mit dem Spiel, andererseits steuern sie das Spiel in eine bestimmte Richtung und verhindern Willkür. “ [KIS]

Die Spielgeschichte ist dabei meist selbst schon von motivierender Natur. Vielleicht stammt sie geradewegs aus dem präferierten Interessengebiet des Spielers oder sie ist eben fesselnd und die Spieler möchten wissen, „was dann passiert“.

4.3 Lernspiele (Serious Games)

Lernspiele sind jene Spiele, die einen ernsten Hintergrund aufweisen und nicht nur zum Vergnügen eingesetzt werden, sondern auch um nachhaltigere Ergebnisse zu erzielen. So auch zur Aneignung neuer Fähigkeiten und Wissen. In der modernen Zeit der Anglizismen werden Lernspiele auch als „Serious Games“ (engl. für „seriöse Spiele“) tituliert. Ein weiterer Begriff ist „Edutainment“, ein

Kunstwort aus den beiden englischen Wörtern „Education“ (Erziehung) und „Entertainment“ (Unterhaltung) (vgl. [POS] und [ETE]).

Dabei haben sich im Laufe der Zeit verschiedene Arten von Lernspielen etabliert. Diese sollen nun kurz vorgestellt werden (vgl. [KIS]).

4.3.1 „Drill und Practise“

Unter „Drill and Practise“ (engl. für „Drill und Praktizieren“) versteht man sogenannte Frage-Antwort- Spiele, wie es auch hier entwickelt wird. Der „Drill“ kommt dabei durch die sequenzielle Abarbeitung von beispielsweise Fragen oder kleinen Aufgaben, die unmittelbar zu einer Rückmeldung führen (in Form von „Richtig“ oder „Falsch“). Hier ist die Rückkopplung durch die Anwendung („Feedback“) am Größten, dafür ist wird meist keine Geschichte erzählt.

4.3.2 „Planspiele und Simulationen“

Simulationen bilden realistische Situationen nach und helfen dem Spieler durch aktives Durcharbeiten dieser Situationen, sich in die Umstände einzudenken und fördern das eigene Handeln. Hier ist der Lerneffekt in Bezug auf Vorgehensweisen, Problemlösen und Abwägen am Größten. Simulationen und Planspiele haben keinen „Drill“ (vgl. Abschnitt 4.3.1), sie erzählen eine Geschichte und Handlungsschritte bauen aufeinander auf.

4.3.3 „Advanture Games“

„Abenteuerspiele“ bieten dem Spieler spannungsgeladene Sequenzen verschiedener Handlungen. Ähnlich wie bei Simulationen (vgl. Abschnitt 4.3.2) geht es hier darum, eine Geschichte durchzuspielen und verschiedene Aufgaben zu bewältigen, um voranzuschreiten. Durch den Spannungsfaktor steigt die Motivation des Spielers, dafür kann aber der Lerneffekt gering ausfallen.

4.3.4 Anforderungen an ein Lernspiel

Um spielend zu lernen müssen also folgende Aspekte beachtet werden:

Das Spiel ist in sich abgeschlossen, das Ende sollte absehbar sein Das Spiel soll den Lerninhalt vermitteln, ohne den Spieler anzustrengen Das Spiel ist für eine bestimmte Spielergruppe konzipiert Das Spiel hat ein definiertes Ziel, dass mit dem Lernziel oder Teilzielen des Lernens übereinstimmt Das Spiel definiert Regeln, nach denen gespielt das Ziel erreicht werden kann Das Spielziel ist vorab definiert und muss in jedem Fall erreicht werden Der Lernende soll motiviert sein, den nächsten Spielzug zu entdecken Der Lernende wird ausschließlich mit dem für das Spiel Wesentliche konfrontiert Der Lernende kann selbst entscheiden, wann, wo und wie lange er spielt Der Lernende erfährt Erfolgserlebnisse

4.3.5 Klassifizierung von Lernspielen

Mit der Entwicklung der Lernspiele nimmt auch die Artenvielfalt zu. Dabei ist das Medium, mit dem das Spiel realisiert wird unterschiedlich. Auch der spielerische Gedanke und die Art des Lernens variieren. Folgende Aspekte sollen als Kriterien zur Erarbeitung Lernspiel-Übersicht dienen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 6: Klassifizierungmerkmale von Lernspielen

Folgende Abbildung zeigt eine Klassifizierung von Lernspiel-Arten und für welchen Einsatz sie gedacht sind bzw. welche Ziele sie verfolgen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Übersicht Klassifizierung von Lernspielen

Es ist erkennbar, dass elektronische Spiele ein bereiten Radius haben als nicht-elektronische Spiele. Mit Software kann heutzutage alles Erdenkliche abgebildet werden. Mit dem Zeitalter des „Web 2.0“ als neues, aktuelles und überall verfügbares Internet der Neuzeit werden Simulationen, persönliche Trainer oder Quizzes aller Art im Internet publiziert. Genau hier sollte man ansetzen, wenn man eine breite Masse an Menschen dazu anregen möchte, zu lernen, denn die Motivation das Internet zu nutzen ist sehr groß.

Um dies näher zu spezifizieren, haben Rosemary Garris, Robert Ahlers (beide von der USAmerikanischen „ Naval Air Warfare Center Training Systems Division “, einer Einrichtung zur Entwicklung von Simulations- und Trainingsumgebungen der US-Navy) und James E. Driskell (Florida Maxima Corporation, einem US-Amerikanischen Unternehmen, dass sich mit Sozial- und Verhaltenspsychologie in Unternehmen und Bildungseinrichtungen beschäftigt) einige Merkmale zur Konzeption von Lernspielen zusammengefasst:

Fantasie

Der Spieler wird durch die Abgrenzung des Spiels selbst und der erzählten Spielgeschichte in eine andere Welt entführt, in der eigene Regeln herrschen und Aktionen darin keine Auswirkungen auf die Realität haben. Durch eine Art „Rollentausch“ soll das Interesse des Spielers erhöht werden.

Neugier

Auch soll das Interesse durch Neugier geprägt sein. Das Herausfinden des „was dann passiert“ durch beispielsweise eingebaute Rätsel oder unbeabsichtigte Entdeckungen dienen der Motivationssteigerung. Nach Garris et. al kann unbefriedigte Neugier aber auch zu Frust führen. Hier müssen also weitere Maßnahmen ergriffen werden, sodass die Neugier in jedem Fall gestillt wird.

Herausforderung

Der Spieler muss vor eine Herausforderung, eine ganz besondere Aufgabe gestellt werden, die es zu bewältigen gilt. Durch Annahme einer solchen Aufgabe wird die eigene Stärke angesprochen und das Selbstbewusstsein wächst mit jedem Erfolg. Bei der Konzeption muss auch darauf geachtet werden, dass es für jede Spielerfahrung (bzw. Vorwissen) eine geeignete Herausforderung gibt. Schwierigkeitslevel oder Rätsel sind hier ratsam.

Kontrolle

Wie bereits zu Beginn dieses Abschnittes angesprochen hat ein Spieler in einem Spiel das Recht und die Pflicht zur Selbstbestimmung. Das bedeutet ein hohes Maß an Kontrolle: Der Spieler bestimmt, wann wo und wie lange gespielt wird. Durch diese „aktive Beeinflussung“ [KIE S.4] des Spielverlaufs kann der Spieler selbst den weiteren Hergang beeinflussen (beispielsweise durch Neustart des Spiels oder durch Lösen einer Aufgabe). „ Die Kunst der indirekten Kontrolle besteht bei der Spielentwicklung darin, eine Balance zwischen einer möglichst grossen Selbstbestimmung des Spielers und dem noch Realisierbaren zu finden “ . [KIS S.4] aus [REI].

Regeln

Jedes Spiel verfügt über Regeln, durch deren Befolgen der Spieler zum Ziel gelangt. Weiter wird die Motivation und das Interesse des Spielers dadurch gefördert, dass er eine Rückmeldung („Feedback“) erhält., wenn er Regeln befolgt oder missachtet (und somit etwas „richtig“ oder „falsch“ macht).

[...]