Inhalt

1  Einleitung  2

2  Drei Forschungsrichtungen und ihre Lernprogramme.  3

2.1  Der Behaviorismus.  3

2.1.1  Programmierte Instruktion.  4

2.1.2  Drillprogramme  5

2.1.3  Autorensysteme  6

2.1.4  Exkurs: Die Bedeutung von Feedback.  7

2.1.5  Die Bedingungen menschlichen Lernens - GAGNÉ  8

2.2  Kognitivismus  9

2.2.1  Tutorielle Lernprogramme.  10

2.2.2  Parallelen zur Phänomenologie  10

2.3  Konstruktivismus  11

2.3.1  Hypertext-Anwendungen  12

2.3.2  Probleme von Hypertext-Anwendungen  12

3  Didaktische Gesichtspunkte  13

4  Vorstellung verschiedener computerbasierter Lernumgebungen  14

4.1  HEUREKA ALI - Algebra-Lernprogramm von Klett  

  (Version 1.0)  14

4.1.1  Allgemeiner Aufbau.  14

4.1.2  Was soll vermittelt werden?  15

4.1.3  Wie wird das zu Lernende vermittelt?  15

4.1.4  Einordnung  16

4.2  PSYCHOPAED - Online-Tutor für Pädagogen.  17

4.2.1  Allgemeiner Aufbau.  17

4.2.2  Was soll vermittelt werden?  18

4.2.3  Wie wird das zu Lernende vermittelt?  18

4.2.4  Einordnung  19

4.3  Stephen Hawking - Eine kurze Geschichte der Zeit  19

4.3.1  Allgemeiner Aufbau.  20

4.3.2  Was soll vermittelt werden?  21

4.3.3  Wie wird das zu Lernende vermittelt?  21

4.3.4  Einordnung  21

Einleitung   

5  Schlussbemerkung.  22

6  Literaturverzeichnis  23

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1 Einleitung

Computerunterstütztes Lernen ist weit verbreitet. Nahezu zu jedem Thema gibt es inzwischen Software, die dem interessierten Nutzer das jeweils spezifische Themengebiet nahe bringen soll. Hier stellt sich jedoch die Frage, ob es reicht, den zu lernenden Stoff lediglich in eine elektronische Form zu bringen, oder ob es mehr braucht, damit ein computerunterstützes Lernprogramm dem Lernenden von Nutzen ist.

Ich werde mich im Rahmen dieser Arbeit mit drei unterschiedlichen lerntheoretischen Forschungsrichtungen beschäftigen, die jeweils für sich spezifische Lernprogramme entwickelt haben.

Um die Unterschiede deutlich zu machen, werde ich erst auf die allgemeinen Annahmen der Forschungsrichtungen eingehen und im Anschluss daran verschiedene Software-Entwicklungen der unterschiedlichen Richtungen vorstellen, die meiner Meinung nach zu den wichtigsten Vertreten der jeweiligen wissenschaftlichen Richtung gehören.

Da es wie bereits erwähnt nicht nur darum gehen kann, Übungsmaterial in elektronische Form zu bringen, gehe ich im dritten Kapitel auf didaktische Gesichtspunkte ein, die ein Computer-Lernprogramm erfüllen sollte, damit der Lernende sinnvoll damit lernen kann. An den hier dargestellten didaktischen Gesichtspunkten werde ich mich bei der Beschreibung dreier verschiedener Lernprogramme im vierten Kapitel orientieren.

Bei diesen drei Lernprogrammen handelt es sich um aktuelle Software. Im speziellen handelt es sich um ein Mathematik-Lernprogramm für die Klassenstufen fünf bis zehn, um einen Online-Tutor, der an der Universität Trier zur Vorbereitung der Studierenden auf die Klausur des Seminars „Psychologie für Pädagogen“ eingesetzt wird. Als drittes Programm stelle ich die interaktive CD-ROM „Eine kurze Geschichte der Zeit“ vor, die auf dem gleichnamigen Buch von Stephen Hawking aufbaut und dieses Buch um einige Elemente erweitert. Diese drei Lernprogramme untersuche ich anhand der in Kapitel drei erarbeiteten didaktischen Gesichtspunkte und

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versuche, die Lernprogramme einer der in Kapitel zwei vorgestellten Forschungsrichtungen zuzuordnen.

2 Drei Forschungsrichtungen und ihre Lernprogramme

Dieses Kapitel soll einen kurzen Überblick über die Entwicklungslinienen von Lernsoftware geben und aufzeigen, wie diese Lernprogramme innerhalb der drei hier vorgestellten Forschungsrichtungen gestaltet wurden. Im Großen und Ganzen lassen sich drei wesentliche Forschungsrichtungen unterscheiden, die stark von der psychologischen Forschung beeinflusst sind:

• Behaviorismus

• Kognitivismus

• Konstruktivismus

Jede dieser drei Richtungen hat dabei eigene Vorstellungen, wie menschliches Lernen von statten geht und wie dementsprechend die Software aussehen muss, die dem Lernenden das zu Lernende nahe bringen soll.

2.1 Der Behaviorismus

Die Forscher der behavioristischen Forschungsrichtung haben sich hauptsächlich mit direkt beobachtbarem Verhalten beschäftigt. Die aus diesem Verständnis entstandenen Lernprogramme folgten einem Schema, das auf einen sichtbaren Lernerfolg angewiesen war. Sie waren hauptsächlich auf die Konditionierung bestimmter Inhalte angelegt. Das Ergebnis des Lernens war somit sehr gut überprüfbar.

“Beim instrumentellen Lernen entscheiden die Konsequenzen, die dem Verhalten folgen, über dessen zukünftiges Auftreten” (Schulmeister (1997), S. 108). Beim behavioristischen Lernansatz wurde davon ausgegangen, dass nicht der Lernende selbst sein Verhalten steuert, vielmehr nahm man an, dass das Verhalten durch Konsequenzen, die einem Verhalten unmittelbar folgen, gesteuert wurde.

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Der Lernprozess, der in dieser Weise abläuft, ist abhängig von einer zeitlichen Dimension. Die Konsequenz, die auf ein Verhalten folgt, muss sehr kurz auf das Verhalten erfolgen, wenn das instrumentelle Lernen zum Erfolg führen soll. Einer der maßgebenden Forscher, der sich mit dem instrumentellen Lernen beschäftigte, war B. F. SKINNER. Er war der Ansicht, dass ein programmierter Lernprozess für die Umsetzung behavoiristischer Lerntheorien geeignet sei. SKINNER vertrat die Ansicht, dass beim instrumentellen Lernen allein die Konsequenzen, die einem gezeigten Verhalten folgen, ausschlaggebend sind für zukünftiges Verhalten, dass also ein Forscher oder ein Lehrer das Verhalten eines Lernenden durch Belohnung oder Bestrafung steuern kann (vgl. Schulmeister (1997), S. 108 und Mietzel (1998), S. 136). Dabei unterließ er es, von Gemütszuständen zu sprechen, da er nicht untersuchen konnte, wie ein Versuchstier sich fühlt. Auch konnten die Behavioristen die innere Verarbeitung von Gelerntem nicht untersuchen und richteten ihre Forschung so auf die sichtbaren Ergebnisse. Die Programme, die entwickelt wurden, bauten hauptsächlich auf der von SKINNER entwickelten programmierten Instruktion auf.

2.1.1 Programmierte Instruktion

In den 60er und 70er Jahren wurde aufbauend auf SKINNERs Ansichten die Programmierte Instruktion entwickelt. Der Lernprozess bei der Programmierten Instruktion folgt einem linearen Verlauf und hat keinerlei Verzweigungen. Der Lernprozess wird lediglich darüber definiert, ob ein gewünschtes Verhalten gezeigt wird oder nicht - es gibt nur ein “Richtig” oder ein “Falsch”. Das Verhalten wird zum Beispiel in der Form von Prüfungsfragen, die beantwortet werden sollen, sichtbar gemacht.

Die ersten Programmierten Instruktionen erschienen als Buch, in dem ein Lernender Texte lesen konnte, zu denen später Fragen gestellt wurden (multiple choice). Im Anschluss daran sollte der Lernende auf eine bestimmte, angegebene Seite blättern, auf der dann bei falscher Antwort eine Wiederholung stattfand, bzw. bei richtiger Antwort der Lernende weitergeführt wurde. Instruktionsprogramme waren dementsprechend einfach aufgebaut:

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1. Präsentation des zu Lernenden 2. Prüfung

3. Bei falscher Antwort wird das zu Lernende wiederholt und die Prüfung erfolgt erneut

4. Bei richtiger Antwort erfolgt positives Feedback und ein neues Thema oder eine neue Frage wird dargestellt

2.1.2 Drillprogramme

Die wesentlichen Charakteristika von Drillprogrammen beruhen auf dem Grundgedanken, bereits Gelerntes aus dem Unterricht mit Hilfe des Computers zu wiederholen und zu festigen. Der Schüler wiederholt selbständig ein Themengebiet, das er zuvor mit Unterstützung des Lehrers oder eines Buches erarbeitet und gelernt hat. Drillprogramme können nicht als Wissensvermittler von neuem, unbekanntem Lehrstoff verstanden werden. Sie kontrollieren lediglich den Wissensstand des Lernenden und festigen so sein bisher erworbenes Wissen. Diese Form des Lernens basiert auf dem Prinzip des assoziativen Lernens, wobei durch das ständige Wiederholen eine direkte Verknüpfung zur gewünschten Antwort erfolgt, die sich immer stärker im Gehirn einprägt und schließlich verfestigt. Die Arbeitsweise von Drillprogrammen folgt den allgemeinen Regeln des Behaviorismus: Der Computer stellt dem Lernenden eine Aufgabe, der Lernende bearbeitet die Aufgabe, der Computer prüft das Ergebnis auf “richtig” oder “falsch” und gibt dem Lernenden entsprechende Rückmeldung, der Computer stellt eine neue Aufgabe. Nachdem ein Wissensgebiet “abgearbeitet” wurde, erstellt der Computer eine statistische Auswertung, die Aufschluss über die Fehlerquoten des Lernenden gibt.

Ein Vorteil dieser Lernprogramme ist, dass sie sich dem individuellen Lerntempo des Schülers anpassen. Der Computer wartet bereitwillig die Antwort des Schülers ab und möchte nicht die Antwort innerhalb eines bestimmten Zeitraums präsentiert haben.

Eine Schwäche ist bei der Antwortanalyse zu finden. Das Programm kann nur zwischen “falsch" und “richtig" unterscheiden. Eine tiefsinnige Erklärung über die Art

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