Eintrag (I26887)

Design von Lernmaterial

Lehre gestalten

Cognitive Load Theory (CLT) und kognitive Theorie multimedialen Lernens (CLMT)

Das Design von Lernmaterial muss folgenden Herausforderungen begegnen:

  1. Die gleichzeitige Aufnahme neuer Informationen im Arbeitsgedächtnis ist begrenzt und sollte nicht überlastet werden.
  2. Dabei ist der auditive und der visuelle Kanal zu beachten. Keiner der Kanäle sollte überlastet werden.
  3. Das Lernmaterial sollte das Vorwissen der Lernenden, das ggf. aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen werden kann, berücksichtigen.
    (Niegemann, 2008, S. 42-47).

Viele Tipps und Tricks aus der Lehr-/Lernforschung zum Design von Lernmaterial entstammen zweier bekannter Theorien: der Cognitive Load Theory von Sweller & Chandler und der kognitiven Theorie multimedialen Lernens von Richard Mayer.
Beide Theorien werden zunächst untenstehend kurz in Ihren Grundzügen zusammengefasst. Anschließend werden Tipps und Tricks zur Gestaltung von Lernmaterial erläutert.

  • 7 Zwerge, 7 Raben, 7 Geißlein... Forschungen haben gezeigt, dass die magische Zahl "Sieben" nicht nur bei Märchen, sondern auch beim Lernen von neuen Informationen eine Rolle spielt: Im sogenannten Arbeitsgedächtnis können plus/minus 7 „Informationseinheiten“ gleichzeitig verarbeitet werden. Das bedeutet: Die gleichzeitige Aufnahme neuer Informationen im Arbeitsgedächtnis ist begrenzt.
Die Cognitive Load Theory von Sweller und Chandler

Grundlegend ist in dieser Theorie die Annahme, dass das Arbeitsgedächtnis nur eine begrenzte Kapazität hat und beim Lernen stets Kapazität benötigt wird.  Es wird zwischen drei kognitive Belastungen unterschieden, mit denen das Arbeitsgedächtnis umzugehen hat.

Extraneous load (=extrinsische Belastung)Belastung, die durch das Design von Lern-materialien entsteht. Beeinflusst das Lernen ggf. negativ.                             sollte möglichst   
gering sein
ist durch Lehrende beeinflussbar
Intrinsic load (=intrinsische Belastung)Belastung, die durch die Schwierigkeit des zu lernenden Sachverhalts entsteht.sollte eher
gering sein
kaum bzw. geringfügig durch Lehrende beeinflussbar
(z.B. über Vorwissensaktivierung)
Germane load
(=lernbezogene Belastung)
freie kognitive Ressourcen, die es benötigt, um einen Lerninhalt zu verstehen. Beeinflusst das Lernen positiv.sollte möglichst
hoch sein
ergibt sich aus den
anderen beiden Belastungen

Literatur: Niegemann, 2008, S. 45-48
 

Kognitive Theorie des multimedialen Lernens (Richard Mayer)

Grundlegend ist die Annahme, dass aus verschiedenen Medien bestehendes Lernmaterial das Lernen fördert: Mit Wörtern und Bildern lernt man besser, als nur mit Wörtern oder nur mit Bildern. Aber ganz so einfach ist das Ganze dann doch nicht: Einem geschriebenen Text Abbildungen willkürlich hinzuzufügen, garantiert noch lange kein Lernerfolg. Verschiedene Prinzipien sind zu beachten. Ähnlich wie in der Cognitive Load Theory ist dabei die begrenzte Kapazität der beiden Verarbeitungskanäle (visuell und auditiv) im Arbeitsgedächtnis zu beachten (Niegemann, S. 49-54).

Ausgearbeitete Lösungsbeispiele (Worked Examples)

Viele kennen Beispielaufgaben mit ausgearbeitetem Rechenweg aus Mathe-Büchern der Schulzeit. Warum sind solche worked examples hilfreich? Beim Lernen geht oft darum, Probleme durch die Anwendung von Wissen zu lösen. Bei worked examples kann eine lernende Person sich zunächst darauf konzentrieren, den Lösungsweg zu verstehen, als sofort selbst das Wissen anzuwenden und sich ohne Hilfe auf Lösungssuche zu begeben. Letzteres würde viel Kapazität im Arbeitsgedächtnis benötigen (Niegemann, 2008, S. 47).

Split-Attention-Effekt

Dieser Effekt ist zu vermeiden, denn er bindet unnötig Ressourcen im Arbeitsgedächtnis. Der Effekt tritt immer dann auf, wenn visuell zusammengehörende Informationen nicht räumlich nah beieinanderstehen (Niegemann, 2008, S. 47).
Beispiele:

  • Ein Diagramm oder eine Tabelle, auf die erst auf der nächsten Seite Bezug genommen wird. Warum ist das nachteilig? Beim Lesen der Texterläuterung muss umgeblättert werden. Die Aufmerksamkeit ist auf zwei Seiten verteilt.
  • Ein Noten-Chor-Satz, bei dem die nächste Strophe nicht direkt unter den Noten, sondern unter dem gesamten Notensatz geschrieben ist.
    Warum ist das nachteilig? Die Sänger*innen müssen gleichzeitig die Noten und den Text lesen, der an zwei verschiedenen Stellen geschrieben ist. Der Effekt kommt dann nicht mehr so stark zum Tragen, wenn Vorwissen besteht: Ist die Melodie oder ist der Text bekannt, kann sich auf eine dargebotene Information konzentriert werden.
  • Eine Bau-Anleitung, bei dem die Bauteile in der Anleitung mit A-Z versehen sind, aber die Bauteile selbst nicht. Warum ist das nachteilig? Die Bauteile müssen zuerst mühselig sortiert werden und die Information Bauteil A, Bauteil B muss im Gedächtnis behalten werden sowie dann an der richtigen Stelle der Anleitung zusammengeführt werden.  
Modalitätseffekt

In Skripten findet sich häufig zu einer Abbildung auch eine schriftliche Erläuterung. Bei Personen mit wenig Vorwissen zu einem Thema kann es, obwohl es sich um ein multimediales Lernmaterial handelt, zu einer Überlastung des visuellen Kanals kommen: Sowohl Text als auch Bild müssen visuell verarbeitet werden. Abhilfe kann gesprochener Text, also z.B. ein kurzer Videoclip, sein (Niegemann, 2008, S.47f.).  

Redundanzeffekt

Dieser Effekt tritt dann auf, wenn Informationen redundant sind und ist abhängig vom eigenen Vorwissen. Wer schon mal Filme oder Videoclips in einer Fremdsprache angeschaut hat, wird zustimmen: Mit Untertiteln bleibt mehr hängen, insbesondere wenn man in der Fremdsprache noch nicht ganz so firm ist. Schaltet man bei Videos in der eigenen Muttersprache die Untertitelung ein, so käme bei Personen ohne Sehbeeinträchtigung hier der Redundanzeffekt zum Tragen: Das Gehörte müsste gleichzeitig gelesen werden und würde somit ebenfalls das Arbeitsgedächtnis überlasten (Niegemann, 2008, S. 48).  

Expertise Reversal Effect

Das ist der Effekt, der dann auftritt, wenn Personen mit sehr viel Vorwissen, also quasi Expert*innen, Lernmaterial nutzen würden, welches eher für Personen mit keinem oder geringem Vorwissen konzipiert ist: Worked examples, Grafiken mit geschriebenen Erläuterungen uvm. können dann überflüssig sein, da das Wissen bereits vorhanden ist, um eine Grafik ohne Erläuterung zu verstehen oder ein Problem ohne Lösungshilfe anzugehen (Niegemann, 2008, S. 48).  

Kohärenzprinzip

Hier ein lustiges Katzenbild, da eine interessante Anekdote über einen Wissenschaftler: Lehrinhalte können trocken und anstrengend sein und was liegt da näher, das Ganze ein bisschen aufzulockern? In gewissem Maße spricht da nichts dagegen, aber man sollte sich das sogenannte „Kohärenzprinzip“ bewusst machen: Unnötige dekorative Bilder und Dinge aus der Kategorie „Unnützes Wissen“ (die nicht wirklich etwas mit dem Lerninhalt zu tun haben) sind nicht lernförderlich. Beides kann ablenkend wirken und das Arbeitsgedächtnis kognitiv überlasten (Niegemann, 2008, S. 231)

Literaturangaben und weiterführende Literatur

Mayer, R. E. (2014). The Cambridge handbook of multimedia learning (Second edition). Cambridge handbooks in psychology. Cambridge University Press.

Niegemann, H., Domgak, S., Hessel, S., Hein, A., Hupfer, M., & Zobel, A. (2008). Kompendium Multimediales Lernen. X.media.press. Springer.

Sweller, J., & Chandler, P. (1991). Evidence for cognitive load theory. Cognition and Instruction, 8(4), 351−362.