Welche Lerntheorien geben Hinweise zum Einsatz digitaler Medien im Unterricht?

Können der Einsatz digitaler Endgeräte und damit die multimediale Präsentation von Lerninhalten  im Unterricht Lernprozesse positiv beeinflussen? Was haben interaktive Tafeln der Kreidetafel voraus? Wie können Tablets und Notebooks gewinnbringend im Unterricht eingesetzt werden? Antworten auf diese Fragen können Theorien zur menschlichen Informationsverarbeitung liefern. Zu diesen Theorien gehören:

  • Cognitive Load Theory nach Sweller, Ayres & Kalyuga, 2011:

Die Cognitive Load Theory (Kognitive Belastung) geht von einer beschränkten Verarbeitungskapazität des menschlichen Arbeitsgedächtnisses aus. Für das Lernen sind zwei Arten der kognitiven Belastung bedeutsam: die intrinsische und die extrinsische Belastung. Die intrinsische Belastung hängt von der wahrgenommenen Schwierigkeit des Lerngegenstandes ab, die extrinsische von der Qualität der Lernumgebung. Die Gesamtbelastung sollte dabei die Kapazität des Arbeitsgedächtnisses nicht überschreiten, damit Lernen gelingen kann. Der Einsatz digitaler Endgeräte kann die kognitive Belastung beim Lernen positiv oder negativ beeinflussen. Bei einer Überlastung wird der Lernerfolg beeinträchtigt.

  • Kognitive Theorie des multimedialen Lernens nach Mayer (2014):

Diese Theorie berücksichtigt neben der Beschränktheit des Arbeitsgedächtnisses zwei weitere Annahmen: Auditive und visuelle Informationen (also das Hören und Sehen) werden demnach in unterschiedlichen kognitiven Strukturen verarbeitet. Sie greifen somit auf voneinander unabhängige Kapazitäten zurück, was eine Erklärung dafür liefert, dass Menschen Informationen, die auditiv und visuell dargeboten werden, besser verarbeiten können als ausschließlich auditiv dargebotene Inhalte. Insbesondere komplexe Zusammenhänge können multimedial besser repräsentiert und verstanden werden als eine ausschließlich textbasierte Darbietung. Multimedial vermittelte Inhalte haben also das Potenzial die Belastung des Arbeitsgedächtnisses zu reduzieren, da ein Teil der Informationen im visuellen System, ein anderer im auditiven System verarbeitet wird.

  • Integratives Modell des Text- und Bildverständnisses nach Schnotz & Bannert, 2003:

Das Modell geht von der Grundannahme der getrennten Verarbeitung von auditiven und visuellen Informationen im Arbeitsgedächtnis aus. Die Unterscheidung der unterschiedlichen Verarbeitung wird in diesem Modell v. a. auf die unterschiedliche Repräsentation der Information im Langzeitgedächtnis zurückgeführt. Dabei wird die deskriptive Repräsentation von der depiktionalen Repräsentation unterschieden: Deskriptive Repräsentation weisen keine strukturelle Ähnlichkeit mit dem Inhalt auf, auf den sie sich beziehen. Dies gilt für das geschriebene und gesprochene Wort, wie Textpassagen, Formeln oder Symbole.  Depiktionale Repräsentationen wie Bilder, Zeichnungen oder andere Darstellungen weisen große Ähnlichkeit mit dem Inhalt auf, z. B. die Darstellung einer zwei- oder dreidimensionalen Abbildung eines Würfels. Die bildliche Darstellung, die zur depiktionalen Repräsentation führt, aktiviert in höherem Maße die Alltagserfahrung und kann so besser mit bereits gespeicherten Inhalten verbunden werden, die für die Lernenden bereits eine Bedeutung haben und bereits gespeichert sind.

Alle drei Theorien können für den Einsatz digitaler Endgeräte und multimedialer Lernumgebungen im Unterricht sowie deren Evaluation herangezogen werden.

Quelle: Digitale Medien im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe – Einsatzmöglichkeiten, Umsetzung Wirksamkeit, abrufbar unter: https://www.waxmann.com/?eID=texte&pdf=3766Volltext.pdf&typ=zusatztext

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