Kognitive Theorie multimedialen Lernens

Die Kognitive Theorie des Multimedialen Lernens ist ein Instruktionsdesign für das E-Learning.

Theorie

Das SOI-Modell (Selection - Organisation - Integration) der cognitive theory of multimedia learning - Kognitive Theorie multimedialen Lernens von Mayer (2001) basiert auf folgenden Annahmen:

• das Arbeitsgedächtnis beinhaltet voneinander unabhängige, auditive und visuelle Komponenten zur kurzfristigen Speicherung von Information,
• jeder der Arbeitsgedächtnisspeicher hat eine begrenzte Kapazität. Diese Annahme ist nach Chandler/Sweller 1991 und Paas/Van Merriënboer 1994 mit der Cognitive Load Theory konsistent.
• der Mensch hat zwei separate Systeme für die Repräsentation verbaler und nonverbaler Informationen. Diese Annahme ist konsistent mit der "Dualen Kodierungstheorie" nach Paivio 1986.
• bedeutsames Lernen findet dann statt, wenn der Lernende seine Aufmerksamkeit auf die relevanten Informationen richtet und diese in jedem Speicher selektiert, die ausgewählte Information in einem kohärenten, mentalen Modell kohärenter Repräsentationen organisiert, sowie Verknüpfungen zu anderen kohärenten, mentalen Modellen herstellt und in das bereits bestehende Wissen integriert.

In diesem Modell sind fünf kognitive Prozesse zentral am Lernen beteiligt:

• Auswahl von relevanten Wörtern,
• Auswahl von relevanten Bildinhalten,
• Strukturierung der Textinhalte sowie Bildung eines kohärenten verbalen Modells,
• Strukturierung der relevanten Bildinhalte zu einem kohärenten bildhaften Modell und
• die Verknüpfung der Text- und Bildpräsentation sowie die Verknüpfung des neuen Wissens mit bereits erworbenem aus dem Langzeitgedächtnis.

Als weitere Annahme formulieren Mayer/Clark 2003 die Tatsache, dass neues Wissen bzw. Fähigkeiten aus dem Langzeitgedächtnis zurückgeholt werden müssen, um angewendet werden zu können und, dass metakognitive Fähigkeiten benötigt werden, um all diese Prozesse zu steuern.

Die kognitive Theorie multimedialen Lernens wurde durch eine Vielzahl von Untersuchungen überprüft, was zu verschiedenen Prinzipien multimedialen Lernens führte

• Das Prinzip der dualen Kodierung (oder Multimediaprinzip) besagt, dass textuelle und bildliche Informationspräsentation den Wissenserwerb mehr fördert, als nur textuelle Informationspräsentation. Grafiken mit Text sind zur Veranschaulichen von Beziehungen besonders lernwirksam.
• Das Prinzip der räumlichen Nähe oder Kontiguitätsprinzip I sagt aus, dass die räumlich benachbarte Darstellung textueller und bildlicher Informationen den Wissenserwerb mehr fördert als eine getrennte Präsentation von Texten und Bildern, demnach sollen zusammengehörende Worte und Grafiken nahe beieinander platziert werden.
• Das Prinzip der simultanen Darstellung oder Kontiguitätsprinzip II besagt, dass die gleichzeitige Präsentation bildlicher und textueller sprachlicher Informationen den Wissenserwerb mehr fördert, als die sukzessive Präsentation der gleichen Inhalte.
• Das Kohärenz-Prinzip sagt aus, dass interessante, aber für das Lehrziel irrelevante visuelle oder akustische Informationen, den Wissenserwerb reduzieren, d.h. anregendes Bildmaterial ohne didaktischen Wert beeinträchtigt die Lernleistung.
• Das Multimodalitäts-Prinzip oder Modalitätsprinzip besagt, dass die audiovisuelle Darstellung bildlicher und textueller sprachlicher Informationen den Wissenserwerb mehr fördert, als die nur visuelle Darstellung der gleichen Information. Demnach ist der Einsatz eines gesprochenen Textes zur Erläuterung eines Bildes besser, als ein geschriebener Text zu einem Bild.
• Das Redundanz-Prinzip sagt aus, dass die audiovisuelle Darstellung bildlicher und textueller Informationen durch Bild und Ton den Wissenserwerb mehr fördert, als die redundante Darstellung der gleichen Information durch Bild, Ton und Text. Auch kann die gleichzeitige Darstellung von geschriebenen und gesprochenen Text das Lernen beeinträchtigen.
• Das Prinzip der individuellen Unterschiede oder Personalisierungsprinzip besagt, dass eine persönliche Ansprache sowie pädagogische Agenten das Lernen unterstützen können. Designeffekte wirken bei geringem Vorwissen der Lernenden mehr als bei hohem, da Lernende mit hohem Vorwissen dazu imstande sind Mängel der Instruktionsqualität auszugleichen.

Kritik

Das Prinzip der individuellen Unterschiede hat sich in mehreren Studien als nicht haltbar erwiesen. Dies musste Mayer in einem Interview ^[1] zugeben. So zeigte sich zum Beispiel in der Studie von Sims und Mayer (2002)^[2], dass der Vorteil im räumlichen Vorstellungsvermögen nur bereichsspezifisch ist und nicht generalisiert werden kann. Im Experiment von Sims et al. (2002) wurden Versuchspersonen durch das Spielen des Computerspiels „Tetris“ im räumlichen Vorstellungsvermögen trainiert. Im Nachtest konnten die Versuchspersonen dann zwar Figuren, welche den Elementen im Spiel „Tetris“ ähnelten einfacher rotieren, bei anderen Figuren waren die trainierten Versuchspersonen allerdings nur genauso gut wie die Kontrollgruppe.

Literatur

• Paul Chandler & John Sweller (1991): Cognitive Load Theory and the Format of Instruction. Cognition and Instruction Vol. 8 (1991), No. 4, Pages 293-332
• Clark, R. C./Mayer, R. E. (2003): E-learning and the science of instruction. Proven guidelines for con-sumers and designers of multimedia learning. San Francisco: Jossey-Bass/Pfeiffer.
• Doolittle, P. E. (2001): Multimedia Learning: Empirical Results and Practical Applications. http://www.ipfw.edu/as/tohe/2001/Papers/doo.htm
• Ludwigs, S. (2004): E-Learning. Ein praxisorientierter Überblick. In: Gertler, M. (Hg.): Kommunika-tion oder Unterhaltung? Aufgabenstellung der Medien. Baden-Baden: Nomos, 151-176.
• Mayer, R. E. (1999): Designing instruction for constructivist learning. In: Reigeluth, C. M. (Hg.): In-structional-Design Theories and Models. Volume II - A New Paradigm of Instructional Theory. Ma-wah: Lawrence Erlbaum, 141-159.
• Mayer, R. E. (2001): Multimedia Learning. Cambridge: University Press.
• Mayer Richard E. & Roxana Moreno (2003): Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia Learning. Educational Psychologist 2003 38:1, 43-52
• Moreno, Ropxana/Mayer, Richard E.: A Learner-Centered Approach to Multimedia Explanations: Deriving Instructional Design Principles from Cognitive Theory. Url: http://imej.wfu.edu/articles/2000/2/05/index.asp
• Paas, F. G. W. C., & Van Merriënboer, J. J. G. (1994): Variability of worked examples and transfer of geometrical problem solving skills: A cognitive load approach. Journal of Educational Psychology, 86, 122-133.
• Paivio, A. (1986): Mental representations: a dual coding approach. New York: Oxford University Press

Weblinks

• EduTechWiki: Cognitive load

Referenzen

1. ↑ Veronikas, S., & Shaughnessy, M. F. (2005). An interview with Richard Mayer. Educational Psychology Review, 17, 179-189
2. ↑ Sims, V. K., & Mayer, R. E. (2002). Domain specificity of spatial expertise: The case of video game players. Applied Cognitive Psychology, 16, 97-115

Siehe auch

• Cognitive Load Theory