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Psychologische Facetten der Mensch-Computer-Interaktion

Die Arbeit am Computer bietet auch ein weites Anwendungsfeld der Arbeits- und Organisationspsychologie, die sich schon lange mit der Analyse, Gestaltung und Bewertung von Mensch-Maschine-Systemen beschäftigt und versucht, Probleme durch Anpassung von Technik an den Menschen zu überwinden. Sie kümmert sich aber traditionell auch umgekehrt um den Fall der Anpassung des Menschen an die Technik), die ständig teils ungezielt (Beobachten, Probieren), teils sehr gezielt (Computerkurs, Programmierkurs) stattfindet.

Diese Forschungsrichtung hat sich in den letzten Jahren vor allem um die rechnerintegrierte Fertigung (CNC-Maschinen und Fließstraßen, Roboter, CAD-, CAM-, CAQ- und andere "C"-Techniken), medizintechnische Geräte, Computersysteme für die Büroautomatisierung (z.B. in Form von PCs, Kopier- und Faxgeräten, intelligenten Telefonen), um Computer in Dienstleistungseinrichtungen und im Bildungsbereich, um Systeme im öffentlichen Bereich (z.B. Geld- und Parkscheinautomaten, Informations- und Selbstbedienungsterminals auf Flughäfen und Bahnhöfen) und auch um Mensch-Maschine-Systeme in privaten Haushalten (sie reichen von programmierbaren Küchenmaschinen, über Audio- und Videotechnik der Unterhaltungselektronik bis hin zum "vernetzten Haus") gekümmert.

Psychologen arbeiten gemeinsam mit Technikern an zwei großen Problemkreisen bei der Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen: Bei der Funktionsverteilung wird entschieden, welche Teilaufgaben bei der Führung eines technischen Prozesses von der Maschine, d.h. dem Computersystem ausgeführt werden und welche vom Menschen. Auf den ersten Blick scheint die Lösung des Problems einfach zu sein: alle Funktionen, die automatisiert werden können, werden der Maschine übertragen und den Rest erledigt der Mensch. Solche Funktionsteilungen führen oft dazu, daß der Mensch sehr einseitig beansprucht wird, weil nur noch wenige Restfunktionen übrigbleiben. Oder es kommt zu einer permanenten Unterforderung, weil nur eine Überwachung des automatisch geregelten Prozesses gefordert wird. Wenn dann tatsächlich der Mensch eingreifen muß, weil die Automatik ausfällt oder eine äußere Störung auftritt, dann schlägt die Unterforderung plötzlich in Überforderung um.

Die Mensch-Computer-Kommunikation vollzieht sich auf unterschiedlichen Ebenen, die Gegenstand der psychologischen Analyse, Gestaltung und Evaluation sind. So geht es in der Aufgabenebene um die Übereinstimmung zwischen den Zielen des Menschen und dem Funktionsangebot des Rechners. Dabei geht es zum einen darum, daß ein Ziel überhaupt erreicht werden kann (der Grad der Zielerreichung wird als Effektivität bezeichnet), und zum anderen darum wie groß der Aufwand für die Zielerreichung ist (Effizienz). Wenn z.B. das Ziel bei einem Computersystem darin besteht, eine Datei in ein anderes Verzeichnis abzulegen, dann kann man dies erreichen, indem von der Datei eine Kopie angefertigt wird, diese Kopie im neuen Verzeichnis abgelegt wird und die alte gelöscht wird. Einfacher geht es jedoch mit einer Funktion Verschieben. Das Beispiel macht aber auch deutlich, daß die Zahl der Funktionen sehr schnell steigt, wenn man für jedes mögliche Ziel eines Benutzers eine passende Funktion bereitstellt. Die dadurch erzeugte Komplexität ist eines der größten Probleme heutiger Computersysteme. Psychologen verfügen über geeignet Methoden, um die Aufgaben und die Ziele von Benutzern zu analysieren und so die Gestaltung von effektiven, effizienten und komplexitätsreduzierten Maschinen möglich zu machen. In der semantischen Ebene geht es um die Übereinstimmung zwischen den Gedächtnisstrukturen und Denkprozessen des Menschen und Datenstrukturen und Algorithmen des Computers. Personen besitzen mentale Modelle über die Funktionsweise von Computern, die, wenn sie mit der tatsächlichen Funktionsweise übereinstimmen, zu einem korrekten und schnellen Informationsaustausch führen. Stimmen mentale Modelle und tatsächliche Funktionsweise nicht überein, kann es zu Fehlern kommen. Psychologen können mentale Modelle "sichtbar" machen und helfen, daß sie den tatsächlichen Funktionsweisen entsprechen. In der syntaktischen Ebene geht es um die Strukturierung von Anzeigen auf der Computerseite und von Eingabeoperationen auf der Seite des Menschen. Die Syntax sollte so einfach wie möglich sein, insbesondere geht es um eine hohe Konsistenz, (Einheitlichkeit) und um eine Gedächtnisentlastung des Menschen. Informationsanzeigen, die immer an der gleichen Stelle erscheinen, werden nicht nur weniger leicht übersehen, sondern sind auch einfacher zu interpretieren. Es ist einfacher, wenn gleichartige Eingaben in einen Computer immer mit ein und derselben Taste realisiert werden oder wenn ein Programm immer mit Beenden abgeschlossen wird und nicht wechselnd mit Quit, OK, Schließen, Abmelden. In diese Ebene der Mensch-Computer-Kommunikation gehören auch die sogenannten Dialogtechniken, also die Frage, ob der Informationsaustausch durch Kommandos, Frage-Antwort-Sequenzen, Bildschirmmasken, Menüauswahlen oder direkte Aktionen des Benutzers bewerkstelligt werden soll. Alle diese Techniken haben Vor- und Nachteile. Wann welche Einzeltechniken oder Kombinationen am besten geeignet sind, hängt von den Aufgaben und von dem Vorwissen, den Erfahrungen und Gewohnheiten der Benutzer ab. Psychologen können hierfür z.B. mit Hilfe wissensdiagnostischer Methoden Analysen durchführen und die verschiedenen Dialogtechniken aufgaben- und wissensbezogen evaluieren. Auf der lexikalischen Ebene oder der Kodierungsebene geht es um die externe Repräsentation der Daten und Begriffe, die in der Mensch-Computer-Kommunikation verwendet werden. Wie sollen bestimmte Informationen angezeigt werden: qualitativ oder quantitativ, analog oder digital, als Text oder als bildliche Darstellung? Wie sollen verschiedene Codes miteinander kombiniert werden können? Soll der Benutzer selbst die Art der Anzeige auswählen können? Im Gegenzug sind ähnliche Fragen auch für die Eingabe des Menschen zu beantworten: In welchem Kode übermittelt er seine Befehle an den Rechner: z.B. durch Funktionstasten, sprachliche Formulierungen, analoge Bedienelemente oder Ziffernkombinationen? Hierher gehört auch die Frage nach der Sinnesmodalität, die durch Anzeigen angesprochen werden: welche Informationen sollen visuell, akustisch oder taktil dargeboten werden. Ebenso geht es um die motorischen Aktivitäten des Menschen: Werden Hand-, Finger- oder Fußbewegungen für die Eingabe benutzt oder kommen Blickbewegungen bzw. Spracheingabe in Frage? Auf dieser Gestaltungsebene, auf der wahrnehmungs-, denk-, gedächtnis- und lernpsychologische Fragen zusammenkommen, stellt die experimentelle Psychologie einen Fundus an Ergebnissen in Form von Daten und Gesetzmäßigkeiten bereit, die es erlauben, Richtlinien und Empfehlungen für die Mensch-Computer-Kommunikation zu formulieren. Auf der alphabetischen Ebene geht es dann um die Feinheiten innerhalb eines Codealphabets. Wenn man sich z.B. für eine quantitative Analoganzeige entschieden hat, soll das dann eine Skala mit Zeiger sein oder eine Anzeige nach dem Thermometerprinzip? Sollen die Skalen linear, kreisförmig oder halbkreisförmig sein? Welcher Maßstab ist der richtige? Ähnliche Fragestellungen treten auch bei anderen Codealphabeten auf, z.B. wenn es darum geht, welche Merkmale Piktogramme haben sollen, die für bestimmte Funktionen stehen. Schließlich geht es auf der untersten Ebene der Mensch-Computer-Kommunikation um die physischen Merkmale der Anzeige- und Bedienelemente: wo befinden sie sich, wie groß sind sie, welche Farbe haben sie? Wie gut können Anzeigen abgelesen werden. Wie leicht oder schwer sind Bedienelemente zu betätigen, welche Bewegungen können damit ausgeführt werden, wie groß ist ihr Übersetzungsverhältnis? Auch hier spielen neben anatomisch-physiologischen Fragen psychologische Aspekte eine große Rolle.

Quelle:
Wandke, Hartmut (o.J.). Mensch - Maschine - Kommunikation.
WWW: http://www.aodgps.de/alt/
mensch-maschine-systeme.html (02-01-10)


Barbara Leu hatte schon 1998 untersucht, wie Vorschulkinder Computer wahrnehmen und fand, daß diese dazu neigen, den Computer als lebendiges Wesen zu betrachten und zu vermenschlichen. Es fällt diesen Kindern schwer zu verstehen, daß er seelenlos ist und nicht von sich selbst aus agieren kann. Dies wurde vor allem deutlich bei Fragestellungen wie "Was macht der Computer nachts? Schlafen" oder "Freut sich der Computer, wenn er ein Spiel gewonnen hat?", wobei sich hier die Kinder uneinig waren. Dazu die passende Agenturmeldung :-)

Laptops für Dreijährige
Bentwater, Atlanta (pte, 13. Jan 2003 07:55) Das auf Vorschulen spezialisierte Franchise-Unternehmen Primrose School Franchising Company http://www.primroseschools.com eröffnet diese Woche in Bentwater in Atlanta, Georgia, eine von der Firma selbst betriebene Primrose School. Sie soll als Testgebiet für die neuesten Bildungsideen, darunter auch technische Innovationen, dienen. Von Beginn an soll jedes der Kinder (ab drei Jahre) einen Laptop erhalten, der kabellos mit dem Internet verbunden ist. Die Computer werden auf Wägelchen montiert. So können die Kinder, die logischerweise auch Schreiben und Lesen können müssen, die Geräte in jeden Raum mitnehmen und müssen nicht in einen anderen Raum wechseln, wenn sie online gehen möchten. Die Kinder haben "überwachten" Internetzugang und können ihre Entdeckungen und Produktionen mit den anderen Kindern online teilen. Den Unterschied zu anderen Vorschulen sieht Primrose neben dem (natürlich proprietären) Lehrplan namens Balanced Learning darin, dass die Computernutzung nicht auf bestimmte Fächer oder Zeiteinheiten beschränkt ist, sondern die Laptops sofort zu jedem Anlass beigezogen werden können. "Wir spielen nicht mit der neuesten Cartoon-Figur oder Videospielen. Wir nutzen die Computer um zu lernen, voll integriert in jeden Tagesablauf", sagte Vizepräsident Lee Scott. Auch für das Personal sieht Scott Vorteile. Während die Kinder schlafen, können die Lehrer am Laptop arbeiten und beispielsweise Unterrichtspläne aus dem Primrose-Lehrplan herunterladen oder Eltern Nachrichten schicken, ohne den Raum verlassen zu müssen. Wenn das Laptop-System genügend zahlungswillige Eltern begeistert, könnte es bald in den über 100 von Franchisenehmern betriebenen Primrose-Vorschulen in Amerika eingesetzt werden.


Anwendung der Lehr- und Lerntheorie beim CUL

Skinners operantes Konditionieren bildete die Grundlage für den PU und damit auch für CUL. PU gemäß Skinner zeichnet sich durch lineare Programme aus, die folgende Eigenschaften aufweisen müssen (Seidel / Lipsmeier, 1989):

Da lineare Lernprogramme nicht für alle Lerner(innen) gut geeignet sind, führte Crowder verzweigte Lernprogramme in den PU ein. Dabei wird in Abhängigkeit davon, ob die (der) Lernende eine Kontrollfrage richtig oder falsch beantwortete, zum nächsten Lernschritt übergegangen oder zur falsch beantworteten Lerneinheit zurückgesprungen bzw. zu einem zusätzlichen Lernabschnitt mit vertiefter Betrachtungsweise des nicht verstandenen Lerninhaltes verzweigt (Seidel & Lipsmeier, 1989). Während es sich bei dem Konzept von SKINNER um eine reine Steuerung der Lernvorgänge handelt, stellt das Konzept von Crowder durch die Rücksprungmöglichkeit den Einstieg in die Regelung von Lernvorgängen dar.

Die ICAI (Intelligent Computer Assisted Instruction) verfeinert das Konzept von Crowder weiter, indem durch Verarbeitung der Rückmeldungen der (des) Lernenden dynamisch ein Modell ihres (seines) aktuellen Wissenstandes erzeugt und dieses mit einem Expertenmodell verglichen wird. Das Vergleichsergebnis bestimmt den folgenden Instruktionsschritt. Bei adaptiver Generierung der unterstützenden Hilfeanweisungen für die zukünftige Vermeidung der aufgetretenen Fehler spricht man von einem ITS-Ansatz (Intelligent Tutorial System).

Auch ein Lernen durch Einsicht kann beim PU erreicht werden, nämlich dann, wenn die Atomisierung des Lehrstoffes im Skinnerschen Sinne unterbleibt und Kontrollfragen gestellt werden, die nur bei Kenntnis der vorliegenden Zusammenhänge von der (dem) Lernenden korrekt beantwortet werden können. Unter gestalttheoretischen Gesichtspunkten programmierte Lernprogramme enthalten kleine Problemstellungen, die die (der) Lernende durch Nutzung der zur Verfügung stehenden strukturgerechten Hilfen lösen kann. Kenntniserwerb durch Einsicht in strukturelle Zusammenhänge führt hin zum interaktiven CUL.

Waren die bisher vorgestellten CUL-Konzepte alle fremdkontrolliert, da der Lehrprogrammentwickler als Tutor (lat. tutor = Vormund) der (des) Lernenden über die Lehrinhalte und -hilfen bestimmte, begann in Schulen, Universitäten und Weiterbildungseinrichtungen mit der Zugangsmöglichkeit zum Internet eine neue Phase des CUL. Fast alle unserer allgemeinbildenden Schulen sind noch weitgehend vom Frontalunterricht beherrscht, in dem die Schüler(innen) isoliert arbeiten, isoliert beurteilt werden, der Gebrauch von Hilfsmitteln verboten ist und der Anwendungsaspekt des Gelernten meistens unberücksichtigt bleibt (Mandl et al., 1995).

Das Internet ermöglicht nun das Arbeiten in Gruppen (Informationsaustausch per E-Mail), die Nutzung von Hilfsmitteln (Datenbanken) sowie die Berücksichtigung der Anwendungsbedingungen (Videoclips zur Verdeutlichung des Lernkontextes), so daß die Kriterien für situatives Lernen erfüllt sind. War bisher lernerzentriertes Lernen nur in viel zu seltenen Projektarbeiten, z. B. bei freier Auswahl gedruckter Publikationen, möglich, so übt der (die) Lerner(in) bei der Nutzung des Internets durch die selbstbestimmte Wahl der nächsten Dokumentadresse die Eigenkontrolle über seinen (ihren) Lernprozeß aus. Als Auswahlhilfe stehen ihm (ihr) dabei das Suchen einer Zeichenkette, das Navigieren in vorgegebenen Netzstrukturen oder das Browsen zur Verfügung. Der englische Begriff "browsing" bedeutet übersetzt soviel wie "stöbern, schmökern, blättern". Beim Browsen werden bestimmte Informationsquellen durchsucht, ohne daß feste Ziele oder konkrete Probleme vorgegeben sind. Dieses Sich-treiben-lassen beim freien Durchstöbern der Hypertexte im WWW basiert auf dem Vorhandensein eingebauter Links (Verbindungsstellen zu anderen Objekten). Browsen stellt eine neue Art des CUL dar, die dem computerfreien Schmökern neugieriger Bildungshungriger in Buchhandlungen oder im Freihandbestand der Bibliotheken entspricht. Diese traditionelle Art der Wissensaneignung könnte jedoch schon bald der Vergangenheit angehören und vom Browsen abgelöst werden, da immer weniger gedruckte Bücher aus Kostengründen von den Bibliotheken erworben werden können und sie deshalb langfristig immer mehr auf digitalisierte Publikationen ausweichen müssen.

Quelle:
Petrasch, Thomas (o.J.). Lehren und Lernen.
W3: http://www.fh-friedberg.de/fachbereiche/e2/mikropro-labor/lernen.htm (02-09-14)

 

Quelle: http://www.fh-friedberg.de/fachbereiche/e2/mikropro-labor/lernen.htm (02-09-14)

Weitere Quellen & Literatur



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