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Lernen mit dem Computer

Die Gefahr, dass der Computer so wird wie der Mensch, ist nicht so groß wie die Gefahr, dass der Mensch so wird wie der Computer.
Konrad Zuse

 

Der englische Begriff computer, abgeleitet vom Zeitwort compute (aus dem Lateinischen computare = zusammenrechnen), bezeichnete ursprünglich Menschen, die zumeist langwierige Berechnungen vornahmen, wie etwa Astronomen im Mittelalter oder Mathematikerinnen während des 2. Weltkrieges, die mit Rechenmaschinen die für ballistische Berechnungen wichtigen Differenzialgleichungen maschinenartig lösten.

Medien sind und waren schon immer Teil der Didaktik und seit dem Eindringen des Computers in die Arbeitswelt wurden immer wieder theoretische Ansätze entworfen, die dem Computer eine Sonderstellung unter den Medien einzuräumen versuchten - bis hin zum Computer als Ersatz für den Lehrenden. Diese Konzepte hatten den gemeinsamen Anspruch, den Lehr- und Bildungsprozesse mit Hilfe von Computerlernprogrammen zu unterstützen, jedoch wiesen die meisten dieser Ansätze aber vor allem ein Mehr an technischer als didaktischer Innovation auf.

Die Informationen multimedialer Systeme sind von ihrer physikalischen Speicherorganisation entkoppelt - dies ist zumindest ein Anspruch an multimedial präsentierte Daten. Lernende können demnach in beliebiger Reihenfolge auf die Präsentationsmedien zurückgreifen. Dies bietet psychologisch gesehen für Lernende andere Möglichkeiten, die multimedial dargestellten Informationen logisch-temporal zu strukturieren und eine entsprechende interne Repräsentation dieser Informationen aufzubauen. So wird nicht zwangsläufig das, was zu Anfang der multimedialen Anwendung erschien, Ausgangspunkt für die eigene mentale Repräsentation der dargestellten Informationen.

Multimodale Informationsmedien werfen unter kognitiven Gesichtspunkten u.a. Fragen nach den Bedingungen des Wissenserwerbs bzw. den Lernprozessen auf. Diese betreffen die Vorgänge der Informationsaufnahme und -verarbeitung eines Menschen. Hier liegt also der Fokus auf den individuellen Voraussetzungen der Lernenden. Insbesondere sind dies die kognitiven Voraussetzungen von Lernenden und ihr Umgang mit konkretem Lernmaterial.

Unsere Kultur war in den vergangenen Jahrhunderten auf Sprache und visuell erfahrbare Wirklichkeiten, den Verstand und die ebenfalls mit den Augen zu lesenden Bücher fixiert, und muß aus einer historischen Perspektive immer mehr erkennen, daß die Stärken dieser Technologie zugleich auch ihre Schwächen waren, da sie andere Sinne wie Introspektion und Körpererfahrung vernachlässigt und sprachliche oder bildhafte Speicher und Darstellungsformen technisiert und non-verbale Ausdrucksmedien aus dem Blick verloren hat. Die Buchkultur hat die rationale, logische Informationsverarbeitung zu einem Ideal gemacht und affektive und zirkuläre kognitive Prozesse denunziert. Alle Informationen, die sich nicht in Sprache und das typographische Medium überführen ließen, wurden einfach vergessen. Der unmittelbaren Kommunikation von Angesicht zu Angesicht in Gruppen und Teams wurde weniger Gewicht beigemessen als der Massenkommunikation über das Medium Buch oder Zeitschrift. Zwar gehören Lesen und Schreiben zu den unumstrittenen Kulturtechniken, aber das Gespräch und die Gruppenarbeit wurden vernachlässigt und werden in Bildungsinstitutionen erst in den letzten Jahren wieder gefördert. Unsere Lehr- und Lernkultur wird sich daher des persönlichen Gesprächs zwischen Menschen als zentrale Kommunikationsform erinnern müssen, denn dieses läßt noch immer bei weitem die vielfältigsten Formen von Informationsverarbeitung und -Darstellung zu und es scheint auch bis auf absehbare Zeit die einzige Instanz zu sein, die die erforderliche Komplexität besitzt, um die unterschiedlichen Informationen, die für die menschliche Kultur wichtig sind und die sie in den verschiedenen Medien speichert, wieder zusammenzuführen. Die Bedeutung der face-to-face-Kommunikation als Integrationsinstanz ist sogar in dem Maße gewachsen, in dem durch die Technisierung monomediale Informations- und Kommunikationssysteme entstanden sind. In den letzten Jahren haben visuelle Texturen wie Fotografie, Film, Fernsehen und besonders das Internet eine neue wirklichkeitserzeugende Kraft entwickelt, denn ihr selbstversändlicher sozialer Gebrauch liefert den Menschen am Beginn des 21. Jahrhunderts neue Mglichkeiten der Informationsbeschaffung, sodass Bilder dominierender Bestandteil des Alltags geworden sind und lernbares Wissen generieren (vgl. Giesecke 2002).

Der Programmierte Unterrichts wurde in den 60er Jahren von Skinner, Watson und dem Behaviorismus maßgeblich beeinflußt. Dabei wurde dem Lernen am Computer eine hohe Behaltensleistung und -quote sowie eine verbesserte Transferleistung des Gelernten zugeschrieben. Verbunden damit war die Hoffnung, die Lehrenden überflüssig zu machen und im Computer und der dafür geschriebenen Software einen gerechteren Informationsvermittler zu haben, der individuell auf die Probleme der Lernenden eingehen, Lernabschnitte in angemessenen Abschnitten prüfen und "bestärken" und emotional ausgeglichen beliebig oft Inhalte wiederholen kann (vgl. Sacher, 1990, S. 71f).

Allerdings scheiterte das zur Verstärkung eingesetzte richtig/falsch-Feedback in solchen computergestützten Lernumgebungen nicht zuletzt an der voreiligen Gleichsetzung von Feedback und Verstärkung. Schon Foppa (1968) hatte kritisiert, dass die behavioristische Konzeption von Feedback nur auf einer vagen Analogie zwischen Konditionieren und Lernen beruht. Auch Kulhavy (1977) hielt es für wenig plausibel, warum Feedback bei einer programmierten Unterweisung ein äquivalenter Ersatz für Futterpillen sein sollte - es sei denn, man ginge davon aus, Studenten hungerten nach Wissen (was jedoch in einem gewissen Widerspruch zur tagtäglichen Beobachtung vieler Lehrender stünde). Insbesondere waren es aber empirische Befunde, die eine rein behavioristisch orientierte Lernkonzeption in Frage stellten. So konnten Anderson, Kulhavy und André (1971) nachweisen, dass eine Versuchsgruppe, die ausschließlich nach einer falschen Antwort (negatives) Feedback bekam, deutlich mehr von einer computerbasierten programmierten Unterweisung profitierte als eine Gruppe, die ausschließlich nach einer richtigen Antwort bestätigendes (=verstärkendes) Feedback erhielt. Dieses Ergebnis lieferte einen ersten eindrucksvollen Beleg dafür, dass Feedback nicht in erster Linie durch Verstärkung korrekter Antworten wirksam wird.

Eine gemeinsame Schwäche behavioristisch orientierter Ansätze ist die aus der Beschränkung auf beobachtbares Verhalten resultierende Schwierigkeit, präzise die Ziele und Inhalte von Lernstoffen zu formulieren.

  • Was soll eigentlich gelehrt werden, damit von einem echten Verständnis des Lernenden gesprochen werden kann?
  • Wie kann durch Verstärkung erreicht werden, dass Lernende sich diesem Zustand annähern?

Insbesondere die Notwendigkeit der Formulierung von Zwischen- und Unterzielen überfordert behavioristisch orientierte Lerntheorien. Das Ziel, durch approximatives shaping aus kleinsten Wissensportionen allmählich größere und vernetzte Wissenskomplexe entstehen zu lassen, muss insgesamt als gescheitert angesehen werden. Dies belegen eine Fülle von Evaluationsstudien über den Einsatz ausschließlich behavioristisch orientierter drill-and-practice Ansätze (Kulik, Kulik & Cohen 1980). Vor diesem Hintergrund muss man bedauern, dass - sicher durch den geringen Aufwand bei der Implementierung begünstigt - in der Praxis weiterhin in nicht unerheblichem Umfang Lernumgebungen konzipiert und eingesetzt werden, in denen Feedback vorrangig als Verstärker eingesetzt wird (Kulhavy & Wager 1993).

Unter Verwendung von:
Musch, Jochen (2000). Die Gestaltung von Feedback in computergestützten Lernumgebungen: Modelle und Befunde. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 13, S. 148-160.

Literatur:
Anderson, R.C., Kulhavy, R.W. & André, T. (1971). Feedback procedures in programmed instruction. Journal of Educational Psychology, 62, 148-156.
Foppa, K. (1968). Der Beitrag verschiedener lerntheoretischer Konzeptionen zur angewandten Psychologie des Lernens. In M. Irle (Hrsg.), Bericht über den 26. Kongress der deutschen Gesellschaft für Psychologie (S. 58-60). Göttingen: Hogrefe.
Kulhavy, R.W. (1977). Feedback in written instruction. Review of Educational Research, 47, S. 211-232.
Kulhavy, R.W. & Wager, W. (1993). Feedback in programmed instruction: Historical context and implications for practice. In J. Dempsey & G. Sales (Eds.), Interactive instruction and feedback (S. 3-20). Englewood, NJ: Educational Technology.
Kulik, J.A., Kulik, C. & Cohen, P. (1980). Instructional Technology and College Teaching. Teaching of Psychology, 7, 199-205.

Computer Based Training - Computerunterstützter Unterricht

Die Vielfalt an teilweise schon historischen Begrifflichkeiten aus dem Bereich Computerlernen, wie Programmierter Unterricht (PU), Computer Based Training (CBT), Computer Assisted Learning oder Computer Aided Learning (CAL), Computer Assisted Instruction (CAI), computerunterstütztes Lernen (CUL) , Computer Aided Teaching (CAT), Computer Based Learning/Computerbasiertes Lernen (CBL) oder computerunterstützte Unterweisung/ bzw. computerunterstützter Unterricht (CUU) lassen auf den ersten Blick eine große Bandbreite an Methoden, Bedeutungszusammenhängen und Definitionen vermuten, jedoch sind die Unterschiede fließend und teilweise kaum wahrnehmbar.
Die Abkürzung CUL (Computerunterstütztes Lernen) steht daher meist für alle Unterrichtsformen, in denen der Computer als Medium für lehrer- oder lernergesteuertes Lernen dient. CUL wird meist synonym für CUU (Computerunterstützter Unterricht / Computerunterstützte Unterweisung), CBT (Computer Based Training), CAI (Computer Assisted Instruction) oder CAL (Computer Assisted Learning) verwendet.

Anfang der 80er Jahre entstanden Programme, die heute in modifizierter und verfeinerter Form auf dem Markt der Lernsoftware immer noch Bestand haben: Computer Based Training (CBT). CBT oder auch Computer Assisted Instruction (CAI), Computerunterstütztes Lernen (CUL), Computerunterstützte Unterweisung/Computerunterstützter Unterricht (CUU) entstanden in erster Linie im Bereich der beruflichen Aus- und Weiterbildung und als schulergänzende Übungsprogramme (z.B. Vokabeltrainer). Basis ihres zeitweiligen Erfolgs war die zunehmende Verbreitung von Computern in Industrie und Verwaltung sowie der neu entwickelten Homecomputer für Privatanwender. In der Erwachsenenbildung spielten Computer bis dato keine Rolle und damit existierten auch keine Lernprogramme. Erst langsam begann sich ein Markt für Computerschulungs- und Anwenderkurse zu entwickeln.

Die Teilnehmer bearbeiten bei diesen Lernformen selbstständig in Interaktion mit der Lernsoftware Lernmaterialien. Die Lernenden können gemäß ihres Kenntnisstandes Anforderungen in strukturierter Form abrufen und werden mit Interaktionsmöglichkeiten unterstützt. Der Computer übernimmt dabei einen Part der Lerndialoge, die Wissensüberprüfung und eventuell die Steuerung des Lernprozesses.

CBT u.a. waren jetzt als teilweise multimediale, tutorielle Lernsysteme konzipiert, die neben den Grundprinzipien des Behaviorismus Elemente der Lern- und Kognitionspsychologie berücksichtigten. Richtschnur für den Einsatz von CBT-Programmen war die "Substitution humaner Lehre durch Computerlehre", d.h. die Entlastung des Lehrenden von Routinearbeit und die Individualisierung und Differenzierung des Lehrstoffs auf die persönlichen Bedürfnisse der Lernenden. Der Unterricht sollte so objektivierbar und für weitere Lerngruppen beliebig wiederholbar werden, was angesichts der immensen Entwicklungskosten für solche Programme notwendig war. Unter CBT versteht man im Unterschied zum Web Based Training (WBT) heutzutage mehr und mehr Offline-Lernangebote.  

Die Bereitschaft von Seiten der Lernenden, mit computerunterstützten System zu arbeiten, war nach einer kurzen Phase der Innovation des Mediums bald gering und konnte sich nicht etablieren. Die Arbeit am Computer wurde schnell als langweilig und unbefriedigend erlebt, was zum einen daran lag, dass solche Systeme nur auf Faktenwissen beschränkt werden können, auf der anderen Seite der Schwerpunkt meist auf die technische Realisierung gesetzt wurde, während methodische und didaktische Aspekte vernachlässigt wurden (vgl. Euler, 1987; Brendel, 1990; Kleinschroth, 1996, S. 17f).

Bis heute hat diese Form von Programmen ihre Berechtigung, z.B. in Fachdisziplinen, in denen Faktenwissen auswendig gelernt und geübt wird (beispielsweise Vokabeltrainerprogramme) oder in Bereichen, die nur unter sehr großem finanziellen und personellen Aufwand real zu trainieren wären, z.B. bei Flugschülern für große Verkehrsmaschinen.

Literatur Computer LernenQuellen & Literatur

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