Aufmerksamkeit beim Lernen mit Hypervideos

I. Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Lernen mit Hypervideos
2.1 Lerntheoretische Grundlagen
2.1.1 Arbeitsgedächtnis
2.1.2 Informationsverarbeitung
2.1.3 Kognitive Belastung
2.2 Hypervideos
2.3 Zentrale Theorien zum Lernen mit Hypervideos
2.3.1 Dual Coding Theory
2.3.2 Cognitive Load Theory
2.3.3 Cognitive Theory of Multimedia Learning

3. Aufmerksamkeit beim Lernen mit Hypervideos
3.1 Definition Aufmerksamkeit
3.2 Die willkürliche und unwillkürliche Aufmerksamkeit
3.3 Die Selektionsfunktion der Aufmerksamkeit
3.3.1 Die klassischen Ansätze zur selektiven Aufmerksamkeit
3.3.2 Selektive visuelle Aufmerksamkeit
3.4 Die geteilte Aufmerksamkeit
3.5 Die Daueraufmerksamkeit und die Vigilanz

4. Diskussion und Ausblick

II. Literaturverzeichnis

III. Abbildungsverzeichnis

IV. Tabellenverzeichnis

1. Einleitung

„ Auf alles, was der Mensch sich vornimmt, muss er seine ungeteilte Aufmerksamkeit oder sein Ich richten. “

Novalis (1772 - 1801), deutscher Lyriker

Die Informationsgewinnung und Wissensaneignung unter Verwendung von Medien ist ein ständiger Begleiter der heutigen Gesellschaft. Dabei ist es möglich, Informationen sowohl anhand von Texten in Printmedien zu rezipieren, als auch durch die auditive und visuelle Darbietung, durch Fernseher und Computer (Kerres, 2012). Ferner besteht die Möglichkeit, die Informationen nicht nur zu lesen, zu betrachten oder anzuhören, son- dern selbst zu interagieren (Ballstaedt, 2006). Laut Deimann (2012) besteht kein Zweifel daran, dass neue Technologien im Bereich der Wissensvermittlung sowohl das Lernen als auch die Bildung beachtlich verändern. Der Computer ist demzufolge in der heutigen Zeit als Lernmedium unverzichtbar (Deimann, 2012), denn er ist sowohl Knotenpunkt der Informationsrecherche, als auch Wissensträger (Ballstaedt, 2006). Auch Poxleiter und Wetzel (2014) bestätigen, dass sich innovative Lehr-Lernformate an immer größerer Beliebtheit erfreuen. Mürner und Polexe (2014) stellen ebenso fest, dass neue Lernfor- men wie selbstreguliertes Lernen und Lerntechnologien wie etwa die Einbindung online- gestützter Videos „[…] im didaktischen Diskurs mit der Entwicklung einer neuen Lernkul- tur in Verbindung gebracht“ (S. 1) werden.

Lernen wird heutzutage allgemein als aktiver, konstruktiver und zielorientierter Prozess erachtet. Demzufolge ist Lernen das aktive Konstruieren der individuellen Wissensstruk- turen, so, dass dieses konstruierte Wissen für nachfolgende Anforderungen so funktional wie möglich ist. Zudem ist das Lernen als situiert zu sehen, da das Lernen immer in einen sozialen und gegenständlichen Kontext integriert ist (Schnotz, 2004). Entspre- chend der sozial-kognitiven Auffassung, wird das Lernen als ein aktiver und selbstge- steuerter Verarbeitungsprozess aufgefasst, bei dem der Mensch als handelndes Wesen gesehen wird (Hobmair, 2008). So wird in vernetzten Medien, wie dies bei Hypermedien der Fall ist, eine aussichtsreiche Option der Wissensvermittlung gesehen (Kuhlmann & Sauer, 2008).

Bretz (2007) stellt die Hypermedien als unentbehrlich für den Aufschwung der Medien- welt dar. Diese Hypermedien bieten die Möglichkeit des Zusammenschlusses des „Hy- per“-Schemas als nicht-lineare Verknüpfung mit den ansteigenden Möglichkeiten der medientechnischen Entwicklungen und den Entwicklungen seitens der Informationstech- nologie. Angesichts dieser Eigenschaften stellen Hypermedien „[…] die Repräsentation und Organisation von Informationen und Wissen dar, die der Informationsflut und viel- seitigen Verfügbarkeit von Wissen im Informationszeitalter angemessen ist“ (S.5). Hy- permedien liefern zudem den Mehrwert, durch integrierte Darstellung von unterschiedli- chen Medien, sowie, durch die Ansprache unterschiedlichster Sinnesmodalitäten, kom- plexe und schwer in Worte zu fassende Wissens- und Lerninhalte anschaulich darzu- stellen (Bretz, 2007; Petko, 2014). Angesichts dieser positiven Aspekte entsteht nach Schnotz (2004) oftmals die Ansicht, dass ein breit gefächertes Informationsangebot zu einer intensiveren kognitiven Verarbeitung führt. Demnach werden nicht selten die Mög- lichkeiten, welche Hypervideos bieten, so weit wie möglich ausgeschöpft. Und zwar in- dem möglichst verschiedene Formen der Darbietung in die Lernumgebung eingebettet werden.

Zahn (2003) wirft darauf basierend einen kritischen Blick auf dieses Themenfeld, denn angesichts der Menge an multimedialer Darbietung und der Gelegenheit der Interaktion, kann beim Lernenden Zeit- und Entscheidungsdruck entstehen. Zudem kann es durch die Verarbeitung komplexer Inhalte und infolge des Zwangs, sich für den geeigneten Lernpfad zu entscheiden, zur Informationsüberlastung, dem so genannten „cognitive overload“ kommen. Auch Bretz (2007) spricht die kognitive Überlastung an, die dadurch entsteht, sich zum einen auf den Lerninhalt zu konzentrieren und gleichzeitig auf die Navigation zu achten, um den roten Faden nicht zu verlieren. In Hinblick auf diesen Sachverhalt weist Spieß (2002) auf die Tatsache der beschränkten Kapazität der menschlichen Informationsverarbeitung hin, da nicht beliebig viele Reize gleichzeitig ver- arbeitet werden können. Neben der kognitiven Belastung kann es bei den Lernenden auch zur Orientierungslosigkeit kommen (Zahn, 2003), diese Orientierungslosigkeit wird auch als „Lost in Hyperspace“ beschrieben und entsteht durch den Verlust des Über- blicks (Bretz, 2007). Ergänzend nennen Tolimir und Wipfler (2006) die „[…] Gefahr, dass der Nutzer seine Aufmerksamkeit auf das Hypersystem selbst, anstatt auf die Aufnahme und Verarbeitung der Informationen richtet“ (S. 9).

Mit den zunehmenden Möglichkeiten und Arten des Wissenserwerbs scheint die Auf- merksamkeitsspanne der Menschen zu sinken. Dies belegt eine Studie des Software- Konzerns Microsoft. Als Forschungsmethodik wurde eine quantitative, gamifizierte Um- frage verwendet, um 2000 Kanadier auf ihre Fähigkeit zur Aufmerksamkeit zu befragen beziehungsweise zu testen. Zusätzlich wurden 112 Versuchspersonen in einer qualitati- ven Umfrage neurologisch analysiert. Gausby (2015) fand dadurch heraus, dass die Auf- merksamkeitsspanne des Menschen von zwölf Sekunden im Jahr 2000 auf acht Sekun- den im Jahr 2013 gesunken ist, und damit unter der eines Goldfisches liegt, welche neun Sekunden beträgt.

Dass die Aufmerksamkeitsspanne des Menschen immer geringer wird, bestätigen auch Kuhlmann und Sauter (2008). Jedoch ist die Aufmerksamkeit neben der Motivation und weiteren Elementen ein wesentlicher Faktor für den erfolgreichen Erwerb von Wissen (Holzinger, 2000), denn es besteht die Annahme eines funktionalen Zusammenhangs von Aufmerksamkeit und Lernen (Brünken & Seufert, 2006). Chandler und Sweller (1991) geben an, dass eines der häufigsten Probleme von Lernenden die Aufteilung der begrenzten Aufmerksamkeit auf unterschiedliche Informationsquellen ist und damit auch die anschließende mentale Integration der Informationen.

Da die Aufmerksamkeit eine begrenzte Ressource darstellt, welche sich in der Zuwen- dung der auditiven und visuellen Sinne auf bestimmte Informationen offenbart (Ass- mann, 1999), ist die Aufmerksamkeit besonders im Kontext beim Lernen mit Hypervi- deos näher zu betrachten. Bei der Vermittlung von Wissen anhand von Hypervideos werden hohe Ansprüche an die begrenzten kognitiven Ressourcen gestellt, denn neben der medialen Informationsflut, welche auf die Sinnesmodalitäten einströmt, wird von der lernenden Person zugleich interaktives Handeln gefordert (Zahn, 2003).

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Frage, welche Herausforderungen an die Aufmerksamkeit des Lernenden gestellt werden, während dieser mit dem Hypervideo lernt. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, unterschiedliche Faktoren darzustellen, welche die Aufmerksamkeit des Lernenden beeinflussen.

Für das Lernen mit Hypervideos ist es relevant, den Ablauf der menschlichen Informati- onsverarbeitung beim Lernen, sowie die Faktoren, die dabei Einfluss auf diesen Prozess nehmen, aufzuzeigen. Dies wird im folgenden Kapitel 2 „Lernen mit Hypervideos“ aufge- zeigt. Dabei werden zunächst die lerntheoretischen Grundlagen (Kapitel 2.1) dargestellt, um die menschliche Informationsverarbeitung nachvollziehen zu können. Es wird sowohl das Arbeitsgedächtnis vorgestellt, als auch die Informationsverarbeitung und die kogni- tive Belastung, da diese besonders im Zusammenhang mit dem Erwerb von Wissen mit Hypervideos eine zentrale Bedeutung einnehmen. Anschließend wird in Kapitel 2.2 der Begriff „Hypervideo“ definiert und sowohl positive als auch negative Aspekte dieses Me- diums benannt. Durch den Einsatz unterschiedlichster Darstellungsformen von Inhalten in Hypervideos, bergen diese oftmals die Gefahr der kognitiven Belastung. Wie diese kognitive Belastung entsteht und wodurch eine kognitive Überlastung stattfindet, wird in Kapitel 2.3 die „Zentralen Theorien zum Lernen mit Hypervideos“ beschrieben. Dieses Kapitel unterteilt sich dabei in drei Theorien: die Dual Coding Theory, die Cognitive Load Theory und die C ognitive Theory of Multimedia Learning. Gemeinsam teilen diese The- orien die Ansicht, dass die Verarbeitung von Informationen, abhängig von der Art des Reizes, in verschiedenen Kanälen, stattfindet.

In Kapitel 3 „Aufmerksamkeit beim Lernen mit Hypervideos“ wird deutlich, weshalb die Aufmerksamkeit beim Lernen mit Hypervideos eine relevante Rolle darstellt. So wird im ersten Unterkapitel (Kapitel 3.1) zunächst der Begriff Aufmerksamkeit definiert. Anschlie- ßend werden die Arten der willkürlichen und unwillkürlichen Aufmerksamkeit in Kapitel 3.2 „Die willkürliche und unwillkürliche Aufmerksamkeit“ dargestellt. Danach folgt unter Kapitel 3.3 „Die Selektionsfunktion der Aufmerksamkeit“. Diese stellt für den Lernpro- zess mit Hypervideos eine zentrale Rolle dar, da die Selektion von Informationen benö- tigt wird, um das kognitive System nicht zu überlasten. Untergliedert wird dieses ge- nannte Kapitel in das Kapitel 3.3.1 „Die klassischen Ansätze zur selektiven Aufmerksam- keit“ und Kapitel 3.3.2 „Selektive visuelle Aufmerksamkeit“. Durch die Präsentation ver- schiedener Medienarten wird die Aufmerksamkeit des Lernenden meist auf verschie- dene Informationsquellen aufgeteilt. Demzufolge ist im Kontext von Lernen mit Hypervi- deos auch die „geteilte Aufmerksamkeit“ elementar, welche unter Kapitel 3.5 dargestellt ist. Lernende benötigen zudem eine langanhaltende Aufmerksamkeit, da sich der Ver- lauf der Hypervideos individuell bestimmen lässt, diese „Daueraufmerksamkeit und Vi- gilanz“ wird in Kapitel 3.4 differenziert und erklärt. Den Abschluss der Arbeit bildet eine zusammenfassende Diskussion in Kapitel 4 und ein abschließendes Fazit in Kapitel 5.

2. Lernen mit Hypervideos

Wie bereits in der Einleitung deutlich wurde, kommen Hypervideos als Wissensmedium eine besondere Bedeutung zu, da diese „[…] sowohl die audiovisuelle Informationsdar- stellung, als auch die interaktive, nicht-lineare Exploration dieses audiovisuellen Infor- mationsangebots nach individuellen Nutzerbedürfnissen erlauben“ (Zahn, 2003, S. 27). So kann nach Zahn (2003) davon ausgegangen werden, dass Hypervideos besondere Möglichkeiten bieten, um Lernprozesse zu unterstützen. In folgendem Kapitel werden zunächst die lerntheoretischen Grundlagen, welche beim Lernen mit Hypervideos eine entscheidende Rolle spielen, dargelegt. Daran anschließend wird der Begriff „Hypervi- deos“ näher definiert und deren Anwendungsfelder genannt. Des Weiteren werden dabei sowohl die Vorteile, als auch die Nachteile, dieser Hypervideos aufgezeigt.

2.1 Lerntheoretische Grundlagen

Um das Lernen mit Hypervideos und die kognitiven Prozesse, welche bei der Rezep- tion dieses Medium ablaufen, verstehen zu können, bedarf es der Klärung der lernthe- oretischen Grundlagen, welche in diesem Kapitel dargestellt werden. Da das Lernen mit Hypervideos mehrere Sinnesmodalitäten zur gleichen Zeit anspricht, benötigen diese eintreffenden Informationen kognitive Ressourcen, welche allerdings nicht unbe- grenzt zur Verfügung stehen. Im Folgenden wird zuerst das Arbeitsgedächtnis und dessen begrenzte Kapazität näher dargelegt. Zudem wird die Funktionsweise des Ar- beitsgedächtnisses anhand des Arbeitsgedächtnismodells nach Baddeley aufgezeigt. Darauffolgend wird auf die menschliche Informationsverarbeitung näher eingegangen, bei der man davon ausgeht, dass zwei voneinander getrennte Systeme für die Verar- beitung von Informationen vorliegen. Daran anschließend wird die kognitive Belastung knapp zusammengefasst dargestellt.

2.1.1 Arbeitsgedächtnis

Digitale Medien bieten die Möglichkeit, eine hohe Anzahl an Informationen zu übertragen (Kerres, 2012). Nach Sweller (2005) können nicht alle eintreffenden Informationen zur selben Zeit aufgenommen und verarbeitet werden, da die Informationsverarbeitung des menschlichen Gedächtnisses eine Begrenzung der Kapazität aufweist. Um alles rele- vante Wissen aufzunehmen, müssen Texte eventuell des Öfteren gelesen werden, be- ziehungsweise Graphiken und Animationen öfter angesehen werden. Dieses Verhalten ist vor allem bei jenen Lernenden ausgeprägt, die lediglich ein geringes bis gar kein Vorwissen aufweisen, denn diese verfügen über keine Inhalte im Langzeitgedächtnis über das zu lernende Themenfeld, was sie daran hindert, die neuen Informationen mit bestehenden Informationen zu verknüpfen (Niegemann et al., 2008), denn damit Infor- mationen nicht vergessen werden, müssen sie vom Arbeitsgedächtnis in die dauerhafte Form des Langzeitgedächtnisses gelangen. Dadurch, dass Lernen bestehendes Wissen voraussetzt, kann der Wissenserwerb nach Kerres (2012) nur dann stattfinden, wenn neue Informationen, die über das sensorische Gedächtnis aufgenommen werden, mit dem bestehenden Wissen aus dem Langzeitgedächtnis, verbunden werden können. Das Langzeitgedächtnis kann Wissen in einem nahezu vollkommenen Ausmaß spei- chern. Doch an den Großteil der Informationen, die ins Arbeitsgedächtnis gelangen, wird sich nicht mehr erinnert (Kerres, 2012), denn das Arbeitsgedächtnis speichert Informati- onen nur kurzfristig, um mit ihnen arbeiten zu können (Wentura & Frings, 2013). Hagen- dorf, Krummenacher, Müller und Schuhbert (2011) definieren das Arbeitsgedächtnis als „[…] eine Gedächtnisstruktur, die Information bei der Kontrolle von Handlungen in einem aktiven Zustand hält, sodass sie aktuell während der Handlungsausführung verfügbar bleibt“ (S.224). Anderson (2001) gibt an, dass die Menge an Informationen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeprägt werden können, limitiert ist. Gerrig und Zimbardo (2008) folgern aus dieser Gegebenheit, die Relevanz „[…] einer scharfen Bündelung der mentalen Aufmerksamkeit“ (S.239). Um Wissen erwerben zu können, müssen be- stimmte Abläufe im Arbeitsgedächtnis aktiviert werden (Kerres, 2012).

Alan D. Baddeley entwickelte 1999 ein Modell, um das Arbeitsgedächtnis zu beschrei- ben. Dieses Arbeitsgedächtnismodell wurde in den darauffolgenden Jahren immer wei- terentwickelt. Nach diesem Modell kann das Arbeitsgedächtnis durch drei Komponenten, welche Informationen kurzzeitig speichern, charakterisiert werden: die phonologische Schleife, der visuell-räumliche Notizblock und die zentrale Exekutive (Gerrig & Zimbardo, 2008).

1. Die phonologische Schleife: Die phonologische Schleife ist für die Speicherung akustischer Informationen, vorwiegend für sprachliche Informationen, verantwortlich (Wentura & Frings, 2013). In der phonologischen Schleife werden laut Anderson (2001) so viele Informationen aufrechterhalten, wie sich ein Individuum in einer bestimmten Zeitspanne einprägen kann. Um diesen Sachverhalt nachvollziehen zu können, ist es sinnvoll, die Bestandteile der phonologische Schleife und deren Funktionen näher zu betrachten:

Die phonologische Schleife besteht zum einen aus einem Speicher, der akustische, insbesondere sprachliche Informationen sehr kurz bewahrt (etwa zwei Sekunden) und einem artikulatorischen Kontrollprozess, der zwei Funktionen hat: Zum einen dient er dazu, die Informationen, die im Speicher sind, in Form eines „inneren Nach- sprechens“ (subvocal rehearsal) aufrechtzuerhalten. Zum anderen wird er genutzt, um visuell präsentierte sprachliche Information in ein phonologisches Format und damit in den Speicher zu überführen (Wentura & Frings, 2013, S. 34).

2. Der räumlich-visuelle Notizblock: Der räumlich-visuelle Notizblock ist zuständig für die kurzfristige Speicherung von räumlichen und visuellen Informationen (An- derson, 2001). Nach Gerrig und Zimbardo (2008) besitzt „Eine visuelle Gedächt- niseinheit […] eine Lebensdauer von etwa einer halben Sekunde“ (S. 237). Die Verarbeitung von räumlichen und visuellen Informationen ist voneinander ge- trennt, was zur Folge hat, dass sich die visuelle Wahrnehmung selten von räum- lichen Aufgaben stören lässt. Gleichermaßen lässt sich auch die räumliche Wahr- nehmung kaum von den visuellen Aufgaben beeinflussen (Wentura & Frings, 2013).

3. Die zentrale Exekutive: Die zentrale Exekutive kontrolliert den Einsatz der pho- nologischen Schleife und des räumlich-visuellen Notizblocks (Anderson, 2001), oder weist ihnen Hilfsmittel zu (Wentura & Frings, 2013), indem die zentrale Exe- kutive Informationen in diese Systeme eingeben kann oder Informationen abru- fen kann. Wentura und Frings (2013) geben an, dass Nelson Cowan, ein US- amerikanischer Psychologe, welcher sich hauptsächlich mit dem Arbeitsgedächt- nis eines Menschen beschäftigte, in den Achtziger- und Neunzigerjahren, die Aufmerksamkeit und ihrer Speicherung untersuchte. Dabei hat er aufgezeigt, dass die zentrale Exekutive die Aufmerksamkeit auf ausschlaggebende Ge- dächtnisinhalte steuert. Die Orientierungsreaktion nimmt Einfluss auf die Auf- merksamkeit, indem sie die Aufmerksamkeit auf einen momentan aktiven Ge- dächtnisinhalt steuert.

Die Verarbeitung von verbalen als auch visuellen Informationen findet auf unterschiedli- che Weise und in verschiedenen Arealen des Gehirns statt (Anderson, 2001). Die auditiven und visuellen Komponenten, die von der zentralen Exekutive in Einklang gebracht werden, ermöglichen es, Bilder und Sprache zur selben Zeit zu verarbeiten. Dies geschieht durch die spezifische Ausrichtung der Aufmerksamkeit auf bestimmte Informationen. Somit ist es dem Arbeitsgedächtnis möglich, sowohl aus den visuellen als auch aus den verbalen Speichern Informationen abzurufen (Kerres, 2012).

Der Übergang der Informationen vom Arbeitsgedächtnis in das Langzeitgedächtnis hängt laut Wentura und Frings (2013) davon ab, wie lange Informationen durch innerli- ches wiederholen, dem so genannten „Rehearsal“, aktiv gehalten werden können. Die eingehenden, neuen Informationen werden zuerst mit dem bestehenden Wissen verbun- den und gelangen anschließend in das Langzeitgedächtnis. Jeder Transport von Infor- mationen in das Langzeitgedächtnis erfordert eine aktive, kognitive Verarbeitung (Ker- res, 2012). Das Wissen, das sich im Langzeitgedächtnis befindet, kann jederzeit ins Ar- beitsgedächtnis zurückgerufen werden, um dort neues Wissen zu generieren (Woolfolk, 2008).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1. Der Informationsfluss ins Langzeitgedächtnis (Gerrig & Zimbardo, 2008, S. 236).

Die Speicherkapazität wird anhand der Menge an Einheiten gemessen, die zur selben Zeit aufrechterhalten werden können (Grzesik, 2009). Da diese Kapazität des Arbeits- gedächtnisses sehr gering ist, bedarf es Vorgehensweisen, um den begrenzten Spei- cherplatz optimal zu nutzen. Eine dieser Vorgehensweisen ist das sogenannte Chunking (Jadin, 2013), welches sich durch das Bündeln von ähnlichen Informationseinheiten, den Chunks, charakterisiert, um somit die Gedächtnisspanne merklich zu erweitern (Gerrig & Zimbardo, 2008). Yee und Lynn (2015) griffen die bekannte Theorie nach George A. Miller auf, welche unter dem Artikel “The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information “ bekannt ist. Diese sagt aus, dass das Arbeitsgedächtnis im Stande ist 7 + 2 oder 7 - 2 Informationseinheiten zur selben Zeit im Arbeitsgedächtnis zu halten. Auch Petko (2014) unterstreicht diese Aus- sage und nennt ebenfalls die Anzahl von sieben plus/minus zwei Chunks, die parallel verarbeitet werden können.

Niegemann et al. (2008) merken an, dass es Lernenden in den seltensten Fällen gelingt, schwer verständliches Lernmaterial in einem Zug zu bearbeiten, was auf die genannte limitierte Kapazität des Arbeitsgedächtnisses zurückzuführen ist. Deshalb sind Lernende dazu genötigt, das Lernmaterial und dessen Inhalt fortlaufend nacheinander zu bearbei- ten. Welche der Lerninformationen aktuell bearbeitet werden und welche vorerst unbe- achtet bleiben, entscheidet damit die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses. Die Bearbei- tungskapazität ist dabei abhängig vom individuellen Vorwissen. Auch das Ausmaß der Kapazität ist individuell unterschiedlich.

2.1.2 Informationsverarbeitung

Die Wahrnehmung und die Aufmerksamkeit legen fest, welche der über die Sinnesorgane eingehenden Informationen ins Arbeitsgedächtnis gelangen (Woolfolk, 2008). Sofern die Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Information gerichtet ist, spricht Kerres (2012) bereits von Informationsverarbeitung. Hagendorf et al. (2011) spezifizieren diese Annahme, indem sie ein informationsverarbeitendes System als ein System definieren, welches eingehende Informationen aufbereitet und in eine Ausgangsinformation umwandelt. Dementsprechend findet zwischen den Sinnesorganen und dem Gehirn nach Müller, Krummenacher, Schubert (2015) ein Informationsfluss statt. Dieses System ermöglicht es zu denken und das Verhalten zu kontrollieren.

Nach Müller et al. (2015) ist das Verhalten bereits der Ausdruck der Informationsverarbeitung, welcher von Außenstehenden wahrgenommen werden kann. Das liegt daran, dass sich jede Tätigkeit, die ein Individuum hervorbringt, durch die Aufnahme von Informationen, der darauf folgenden Verarbeitung der Informationen und der schlussendlichen Ausgabe, charakterisieren lässt. Nach Petko (2014) erfolgt Lernen, was kognitivistischen Theorien zufolge mit dem Verständnis für Informationsverarbeitung gleichgesetzt wird, […] durch die Verarbeitung von Erfahrungen und Sinneseindrücken, die in der Interaktion mit der Umwelt gesammelt werden“ (S.28). Dabei zählt zu der genannten Umwelt unter anderem auch die medial dargestellte Umwelt.

Im Gedächtnis herrschen zwei voneinander getrennte Systeme für die Verarbeitung von verbalen und nicht-verbalen Informationen vor (Kerres, 2012). Diese Annahme bestäti- gen auch Niegemann et al. (2008). Sie merken an, dass die Ansicht der unterschiedli- chen Informationsaufnahme über unterschiedliche Kanäle, bereits eine lange Tradition in der Kognitionspsychologie aufweist. So sind in diesem Kontext in erster Linie die Be- gründer Paivio mit der “Dual Coding Theory“ (siehe Kapitel 2.3.1) zu nennen und Bad- deley mit dem von ihm entwickelten “Modell des Arbeitsgedächtnisses“, welches in Ka- pitel 2.1.1 näher erläutert wurde. Paivio (2007) aktualisierte seine 1986 veröffentlichte Theorie zur “Dual Coding Theory“ und beschreibt die Grundannahmen der Theorie mit den Worten:

As its name suggests, the theory is based on the assumption that thinking involves the activity of two distinct cognitive subsystems, a verbal system specialized for dealing directly with language and a nonverbal system specialized for dealing with nonlinguistic objects and events (S. 12 f.).

Die Theorie zur dualen Kodierung nach Paivio wird in Kapitel 2.3.1 genauer erläutert. In Bezug auf die Informationsverarbeitung kann generell festgehalten werden, dass beide Theorien die grundlegende Annahme teilen, dass sich die Informationsverarbeitung von Reizen dahingehend unterscheidet, ob visuelle oder auditive Reize aufgenommen wer- den. Folglich wird entweder der nonverbale/ visuelle/ bildhafte Kanal für die visuellen Reize, wie Grafiken, Bilder oder Animationen, angesprochen oder der auditive/ verbale Kanal für verbale Reize, wie Klänge, Sprechtexte oder Musik (Niegemann et al., 2008). Nach Jadin (2013) gelingt die Verarbeitung von Informationen wirkungsvoller, wenn an Stelle eines Textes, eine auditive Erläuterung zu einem Bild dargeboten ist. Kerres (2012) schlussfolgert ebenfalls, dass „Informationen […] besser erinnert werden, wenn sie in beiden, statt in nur einem Sub-System des Gedächtnisses gespeichert werden“ (S. 153). Wenn sowohl verbale als auch bildhafte Informationen zu einem bestimmten Themenfeld gespeichert werden, spricht man von Doppel-Kodierung (Kerres, 2012). Nach Paivio (2007) bereichern sich sowohl die verbalen als auch die nonverbalen Codes gegenseitig und wirken sich dementsprechend positiv auf das Erinnerungsvermögen aus.

2.1.3 Kognitive Belastung

Es kann keine Speicherung von Informationen stattfinden, wenn die kognitiven Ressour- cen überlastet sind. Eine kognitive Überlastung ist dann vorhanden, wenn zu viele Infor- mationen zur gleichen Zeit in das Gehirn einströmen (Jadin, 2013). Ableitinger und Herr- mann (2011) bestätigen dies und geben an, dass "Das Informationsverarbeitungssystem eines Menschen [...] natürlichen Beschränkungen" (S.7) unterliegt und folglich ein be- dachter Umgang mit den zur Verfügung stehenden Kapazitäten unabdingbar ist. Die kognitive Belastung hängt dabei einerseits von der subjektiven Informationskapazität ab und andererseits von der Gestaltung der zu vermittelnden Inhalte. Die Theorie der kog- nitiven Belastung (engl. „Cognitive Load Theory“) nach Chandler und Sweller (1991) be- fasst sich mit der geringen Kapazität des Arbeitsgedächtnisses und damit, wie man diese Kapazität am effektivsten nutzen kann. Dabei beschreibt die Theorie unterschiedliche kognitive Belastungen (Ableitinger & Herrmann, 2011), die in Kapitel 2.3.2 näher be- schrieben werden.

Die Fähigkeit des Arbeitsgedächtnisses nicht alle einströmenden Informationen zu verarbeiten ist unumgänglich, um sich somit vor Überlastung zu schützen. Bleiben Informationen im Arbeitsgedächtnis unverarbeitet, so werden sie infolgedessen wieder vergessen (Ableitinger & Herrmann, 2011). Die angemessene Beanspruchung des Arbeitsgedächtnisses während des Wissenserwerbs sind nach Kerres (2012) die Schlussfolgerungen aus der Theorie der kognitiven Belastung.

2.2 Hypervideos

Nach Lehner (2011) gehören Videos momentan und aller Wahrscheinlichkeit nach auch in Zukunft zu den bedeutsamsten digitalen Medien im Netz. Videos bieten im Gegensatz zu anderen Medien den entscheidenden Vorteil, dass sie sich auf nahezu alle Themen- felder anwenden lassen und zusätzlich den Mehrwert der authentischen und anschauli- chen Präsentation von komplexen Gegebenheiten liefern. Nutzer möchten Videos nicht weiter passiv betrachten, sondern haben den Wunsch nach autarker Navigation (Lehner, 2011).

Hypervideos sind Videos, die mit sogenannten Hyperlinks bereichert werden. Dadurch besteht die Möglichkeit der Verknüpfungen zwischen verschiedenen Videos. Zudem ist es möglich, Zusatzmaterialien wie beispielsweise Webseiten oder Zeitschriftenartikel, in die Hypervideos einzubinden (Zahn, 2003). Locatis, Charuhas und Bandvard (1990) be- schreiben Hypervideos als eine andersartige Darstellung von audiovisuellen Informati- onen, denn sie präsentieren den zu vermittelnden Inhalt anhand von bewegten Bildern und bieten interaktive Mitbestimmungsmöglichkeiten für den Nutzer. Auch Bretz (2007) und Lehner (2011) unterstreichen, dass verschiedene Darstellungsmedien in Hypervi- deos eingebettet werden können. Dabei können nicht nur leicht verständliche Texte in das Hypervideo integriert werden, sondern es lassen sich mithilfe des Hypervideos auch komplexe Anwendungen einbetten, wie beispielsweise anhand einer Wissensabfrage, die durch die Interaktion des Nutzers geprüft wird (Bretz, 2007; Lehner, 2011).

Zahn, Oestermeier und Finke (2006) stellen fest, dass Hypervideos aus zwei Basismerk- malen bestehen. Zum einen stellen dynamisch-audiovisuelle Medien, wie Videos und Animationen, das Fundament der Informationsvermittlung dar und zum anderen werden Hyperlinks eingebunden, welche die nicht-lineare Struktur der Video-Information bewirkt. Hypervideos werden dementsprechend auch als nicht-lineare Videos bezeichnet (Zahn, 2003). Nicht-lineare Medien bieten die Möglichkeit sich individuell zwischen unterschied- lichen Pfaden des Informationsangebotes zu entscheiden. Demzufolge ermöglichen Hy- pervideos die selbstbestimmte Nutzung, denn der Betrachter kann den Verlauf des Hy- pervideos eigenständig bestimmen. Dabei kann der Lernende entweder den gesamten Verlauf selbst bestimmen oder zu externen Angeboten übergehen. Hypervideos verei- nen die Vorzüge der audiovisuellen Informationsverarbeitung mit den Vorzügen des in- teraktiven, selbstgesteuerten Lernens (Zahn, 2003). Dadurch, dass der Lernende selbst bestimmen kann, welchen Verlauf das Hypervideo annimmt und selbst bestimmen kann, welche Themenfelder vertieft dargestellt werden, soll durch die dadurch entstehende In- dividualität die Neugierde und Motivation des Lernenden steigen (Back & Tödtli, 2012). Diese Eigenschaft macht sie für den Wissenserwerb und die Informationsaufnahme äu- ßerst interessant (Zahn, 2003). Auch Bretz (2007) nennt den Vorteil, dass Inhalte durch die Verknüpfung unterschiedlicher Zugangs- und Darstellungsformen vom Lernenden individuell ausgewählt und auf verschiedene Weise aufgenommen werden können. Guimarães, Chambel und Bidarra (2000) nehmen an, dass Hypervideos das selbstge- steuerte Lernen in besonderer Weise fördern, da sie die dynamischen Qualitäten des Mediums “Film“ mit der Interaktivität der Hypermedien verknüpfen. Nach Bretz (2007) ist das selbstgesteuerte Lernen in Zusammenhang mit dem Lernen mit Hypermedien die entscheidende Qualifikation, um sich individuell Lerninhalte anzueignen (Bretz, 2007). Finke (2005) geht konform mit der Ansicht, dass Hypervideos auf Grund der netzwerk- artigen Darstellungsform den Mehrwert bieten, die Reihenfolge der Informationsauf- nahme, in Abhängigkeit zur individuellen Zielsetzung und zum Vorwissen, selbst zu be- stimmen und damit exploratives Lernen zu ermöglichen. Dabei sind die Ansprüche an den Lernenden, bezogen auf das aktive und selbstgesteuerte Lernen, als sehr hoch anzusehen. Die Eigenverantwortlichkeit des Lernenden hinsichtlich des Wissenserwerbs kann einen Lernenden, welcher nicht genug Übung in Bezug auf Hypervideos hat, überfordern und damit die Lernwirksamkeit maßgeblich reduzieren (Finke, 2005). Nach Heiß (2007) spielt das Vorwissen des Lernenden eine entscheidende Rolle beim Lernen mit Hypervideos. So profitieren Lernende mit hohem Vorwissen eher vom Lernen mit Hypervideos als Lernende mit geringem Vorwissen.

Tolimir und Wipfler (2006) ziehen bei der Definition von Hypervideos Parallelen zu Hy- pertextsysteme im Hinblick auf deren Aufbau und Funktionsweise. Hierbei besteht der maßgebliche Unterschied darin, dass die Verlinkungen bei Hypervideos hauptsächlich aus Videos bestehen. Die nachfolgende Abbildung veranschaulicht das Schema eines Hypervideos:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2. Hypervideo Schema (Tolimir & Wipfler, 2006, S. 11).

Sprungmarken, welche unter dem Synonym “Links“ bekannt sind, ermöglichen nicht nur lineare, sondern auch nicht-lineare Strukturen für die Verkettung von Informationen. Un- terschiedliche Varianten der Möglichkeiten zur Verlinkung innerhalb eines Hypertextes beziehungsweise Hypervideos sind in folgender Abbildung dargestellt (Petko, 2014):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3. Unterschiedliche Varianten der Verlinkung von Hypertexten beziehungsweise Hypervideos (Nach Petko, 2014, S. 49).

Einer der bereits genannten Vorteile von Hypervideos ist die Möglichkeit der Interaktion. Lehner (2011) bezieht sich bei der Begriffsbestimmung der Interaktivität auf Konzepte aus der Soziologie und der Informatik, da diese in Verbindung mit der Interaktivität der neuen Medien am authentischsten sind. So versteht die Soziologie unter Interaktion Handlungen, die wechselseitig aufeinander Bezug nehmen. Die Informatik weitet diese Annahme aus, indem sie unter der Interaktion die Handlungen zwischen Mensch und Computer versteht. Bretz (2007) versteht unter dem Begriff Interaktion grundsätzlich die Verlinkung eines Informationsknotens mit mehreren anderen Informationsknoten und der daraus resultierenden Entscheidungsmöglichkeiten. Diese Angebote der Interaktivi- tät in Hypervideos unterstützen das aktive Verhalten der Lernenden.

Es lassen sich nach Lehner und Siegel (2009) drei Arten von interaktiven Videos ausmachen, die sich allerdings auch miteinander verknüpfen lassen:

- Interaktive Videos mit verzweigten Handlungssträngen
- Interaktive Videos, welche mit zusätzlichen Informationen angereichert sind
- Interaktive Videos mit eingebetteten Zusatzinformationen

Mögliche Anwendungsgebiete für Hypervideos können unter anderem in multimedialen Lernsystemen, virtuellen Lehrveranstaltungen oder online Ausstellungen gesehen wer- den (Zahn et al., 2006; Lehner & Siegel, 2009). Dabei gibt es sowohl offline-Angebote in Form von CD-ROM und DVD als auch Online-Angebote in unterschiedlichen Anwen- dungsfeldern. Demzufolge können Hypervideo-Strukturen in unterschiedlichsten Kon- texten Einsatz finden, jedoch haben Hypervideos gerade für die Informations- und Wis- sensvermittlung besondere Aufmerksamkeit erfahren (Zahn et al., 2006).

Sieht man Hypervideos unter dem Aspekt der Wissensvermittlung und des Lernens, so sollten die Lernbedingungen vorzugsweise so gestaltet sein, dass die Lernenden die Lerninhalte selbst organisieren, selbst abrufen und ausprobieren können, denn diese Prozesse erlauben dem Lernenden Wissen wirkungsvoll zu erwerben (Lehner, 2011). Eine der wesentlichen Voraussetzungen für das erfolgreiche Lernen mit Hypervideos auf Seiten des Lernenden stellt die Selbstregulation dar, die Fähigkeit mit umfassenden In- formationsmengen und der dynamischen Wissensentwicklung umzugehen (Bretz, 2007).

Jedoch liefern Hypervideos nicht nur Vorteile, denn die Menge an Auswahlmöglichkeiten stellt den Lernenden vor hohe Anforderungen an die Eigeninitiative, ohne die er sich die Wissensinhalte nicht nachhaltig aneignen kann. Werden die Anforderungen an die Ei- geninitiative nicht in ausreichendem Maße befriedigt, so verliert der Lernende oftmals die Orientierung, welche auch unter dem Begriff „Lost in Hyperspace“ bekannt ist (Zahn, 2003). Nach Tergan (2002) besitzen Lernende, welche orientierungslos sind, oftmals keine Kenntnis darüber, wo sie sich aktuell in der Bearbeitung des Hypervideos befinden. Ebenfalls lässt sich feststellen, dass betroffene Lernende über nicht ausreichend Kennt- nis darüber verfügen, mit welchem Mitteln und auf welchem Weg Zugriff auf eine be- stimmte Information erfolgen kann. Die Probleme der Navigation nehmen dabei mit stei- gender Komplexität des Lerninhaltes und mit einer mangelnden Strukturiertheit des Lerninhaltes zu.

Oftmals wird bei Lernenden neben der Orientierungslosigkeit auch eine kognitive Über- lastung vorgefunden (Bretz, 2007), denn es ist wesentlich, dass der Lernende sich merkt, welche Informationsknoten bereits gewählt wurden und auf welchem Wege man zu die- sen gekommen ist. Auch ist es nötig, dass der Lernende Kenntnis drüber besitzt, wel- chen Inhalt die jeweiligen Informationsknoten hatten und welche Informationen noch be- nötigt werden und welche Navigations-Möglichkeiten dafür zur Verfügung stehen. Die- ses Wissen erfordert zusätzliche Kapazitäten des Gedächtnisses, der Aufmerksamkeit und der Fähigkeiten zur metakognitiven Kontrolle. Durch diese kognitive Überlastung können Lernende von einer tiefen Informationsverarbeitung abgehalten werden (Tergan, 2002).

2.3 Zentrale Theorien zum Lernen mit Hypervideos

Wie bereits in dem Kapitel 2.1 deutlich wurde, ist die Informationsverarbeitungskapazität von Menschen begrenzt. Es kommt folglich beim Lernen mit Medien besonders darauf an, wofür die begrenzten kognitiven Ressourcen aufgebracht werden. Dem Modell des Arbeitsgedächtnisses zufolge, welches in Kapitel 2.1.1 dargestellt wurde, besitzen Men- schen zwei voneinander getrennte Systeme zur Verarbeitung von visuellen und auditi- ven Informationen. Diese Aussage bestätigt eine Meta-Analyse nach Ginns (2005). Für das Lernen mit Hypervideos spielen die in folgendem Kapitel aufgeführten lerntheoreti- schen Grundlagen eine wichtige Rolle für das Verständnis der ablaufenden Prozesse während dem Lernen mit Hypervideos. Denn durch die Ansprache mehrerer Sinnesmo- dalitäten (Zahn, 2003), wie dies bei Hypervideos der Fall ist, werden viele der kognitiven Ressourcen für unterschiedliche Informationsquellen benötigt. In den nachstehenden Unterkapiteln werden Theorien der kognitiven Psychologie dargestellt, welche sich mit der multikodalen Verarbeitung, der Verarbeitung unter Verwendung unterschiedlicher Zeichensysteme, von Informationen auseinandersetzt. Zuerst wird die Dual Coding The- ory dargestellt, welche davon ausgeht, dass eine doppelte Kodierung von Informationen einen Lernvorteil verspricht. Anschließend werden nacheinander die Cognitive Load Theory und die Cognitive Theory of Multimedia Learning beschrieben. Diese beiden The- orien sind insbesondere für das Lernen mit multimedialen Lernumgebungen von Bedeu- tung, welche häufig mit komplexen Inhalten und Interaktionsmöglichkeiten angereichert sind (Hofmann, 2011). Dabei integriert die Cognitive Theory of Multimedia Learning die Erkenntnisse der Dual Coding Theory und der Cognitive Load Theory und ergänzt diese, um somit Konsequenzen für die Gestaltung von lernförderlichen, multimedial dargestell- ten Lernumgebungen zu liefern.

2.3.1 Dual Coding Theory

Der Forscher Allan Paivio veröffentlichte 1986 die "Dual Coding Theory". Die Grundlegende Annahme dieser Theorie besteht darin, dass es zwei verschiedene, eigenständige Kanäle zur Informationsaufnahme von verbalen und nicht-verbalen Informationen gibt. Dabei werden diese Informationen verschieden abgespeichert.

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