Lernprogramme - lerntheorethische Positionierung

2. Lernprogramme - lerntheoretische Positionierung

Die im Folgenden angef√ľhrten "Lerntheorien gehen dem Versuch nach, Kenntnisse √ľber das Lernen zu systematisieren." (Lefrancois, 1976: S.6) Dabei folgen sie in ihrem Aufbau der historischen Entwicklung, wobei keine der vorgestellten Theorien nicht auch den Erkenntnissen der modernen Psychologie gen√ľgen w√ľrde. Jede Theorie beleuchtet bestimmte Aspekte des menschlichen Lernens und Denkens. Im Anschluss an jede Theorie werden die darauf basierenden Lernprogramme vorgestellt. Hierbei sollen die typischen Programme jeder einzelnen Entwicklungsphase dargestellt werden.


    Behavioristische Lerntheorien und Instruktionssysteme

Da sich der Behaviorismus in erster Linie mit dem beobachtbaren Verhalten besch√§ftigt, sind auch die daraus entwickelten Lernprogramme auf die √úberpr√ľfung eines erfolgreichen Lernprozesses angewiesen, der sichtbar ist. Durch die Konditionierung eines bestimmten Inhalts, wird den Postulaten des Behaviorismus Folge geleistet.


    Behavioristische Lerntheorien
Es handelt sich bei diesem Theoriekomplex um die √§ltesten lernpsychologischen Erkenntnisse. 1913 wurde der Behaviorismus mit WATSONS Aufsatz "Psychologie, wie der Behaviorist sie sieht" begr√ľndet, obwohl es schon fr√ľher Bem√ľhungen gab, das menschliche Verhalten psychologisch zu erkl√§ren (PAWLOW). Die Behavioristen besch√§ftigen sich mit dem Verhalten von Menschen und Tieren unter bestimmten Bedingungen. Die zur Entwicklung der Theorien angewandten Methoden gr√ľnden fast ausschlie√ülich auf experimentellen, wiederholbaren Versuchen innerhalb einer definierten Laborsituation. Entsprechend allgemeing√ľltig haben die Behavioristen auch ihre Ergebnisse formulieren k√∂nnen. Das Lernen wird hier beschrieben als eine Reiz - Reaktions - Verbindung, die auf unterschiedliche Weise beeinflusst werden kann.



    Klassisches Konditionieren nach PAWLOW
Diese von PAWLOW, einem russischen Physiologen, begr√ľndete Theorie besagt, dass dem nat√ľrlichen, meist angeborenen Reflex k√ľnstlich ein neuer, bedingter Reflex hinzugef√ľgt werden kann. Der bedingte Reflex wird dabei die gleiche Reaktion hervorrufen, wie der nat√ľrliche, unbedingte Reflex. Pawlow bezeichnet diesen Vorgang als einen Lernvorgang. Da es sich um Reiz - Reaktionsverbindungen handelt, ist es wichtig hinzuzuf√ľgen, dass Reflexe wiederum im K√∂rper als Reize weitergeleitet werden. Es ist auch wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Konditionierung, also der Lernprozess, von einer zeitlichen Dimension abh√§ngt. Der nat√ľrliche Reiz und der noch unbedingte Reiz m√ľssen sehr kurz aufeinander folgen, wenn die Konditionierung zum Erfolg f√ľhren soll. Durch ein Beispiel soll der Vorgang des klassischen Konditionierens verdeutlicht werden:
Das Fallen der Bomben im 2. Weltkrieg hat bei den Menschen Angst und Schrecken ausgel√∂st. Meistens jedoch ert√∂nte vor dem Fallen der ersten Bomben der Fliegeralarm. Bei vielen Menschen hat nach der zweiten Wiederholung jener Signalabfolge schon der Fliegeralarm selbst Angst und Schrecken verursacht. "Auch in Friedenszeiten l√∂st die Sirene bei zahlreichen Menschen Angst aus, selbst wenn es sich nur um einen Probealarm handelt." (Edelmann, 1996: S.63) F√ľr den unkonditionierten Menschen w√ľrde der Alarm alleine keine signifikante Reaktion ausl√∂sen. Erst durch die Kombination von Fliegeralarm und dem Fallen der Bomben wird die Reaktion (Angst und Schrecken) konditioniert. H√§tten diese beiden Reize nicht in einem zeitlichen Verh√§ltnis zueinander gestanden, h√§tte man den Fliegeralarm nicht mit dem Fallen der Bomben assoziiert und der unbedingte Reiz, Angst bei dem Ert√∂nen des Heulens zu versp√ľren, w√§re nie zu einem bedingten Reiz geworden. Das Modell der klassischen Konditionierung ist noch erweitert worden, nachdem man feststellte, dass allein die Vorstellung des Ert√∂nens des Fliegeralarms zu Angstzust√§nden gef√ľhrt hat.

Aber nicht nur der zeitliche Faktor, sondern auch die Anzahl der Wiederholungen der Koppelung von bedingtem und unbedingtem Reiz haben Auswirkungen auf den Lernprozess. "In der Regel ist also der Erwerb einer bedingten Reaktion an das wiederholte Zusammenvorkommen dieser beiden Reize gebunden. Dieses Prinzip wollen wir Bekräftigung nennen." (Edelmann, 1996: S.69)
Als L√∂schung werden solche Reiz - Reaktionsverbindungen bezeichnet, bei denen der bedingte Reiz wiederholt mit der Reaktion gekoppelt wird, ohne Darbietung des unbedingten Reizes. Dem ist hinzuzuf√ľgen, dass "im Gegensatz zu diesen bedingten Reflexsituationen (...) emotional - motivationale Reaktionen h√§ufig sehr widerstandsf√§hig gegen√ľber L√∂schung" (Edelmann, 1996: S.70) sind. In einem Beispiel geht EDELMANN auf diesen Spezialfall ein: "Kinder und auch Erwachsene empfinden zuweilen auch vor relativ kleinen Hunden Angst, obwohl unangenehme Erlebnisse mit solchen Tieren √ľberhaupt nicht mehr erinnert werden k√∂nnen." (Edelmann, 1996: S.70)

Bei der Reiz - Generalisierung wird der bedingte Reiz so verallgemeinert, dass er auf Reize mit √§hnlichen Eigenschaften √ľbertragen werden kann. Hat ein Kind zum Beispiel Angst vor √Ąrzten, kann diese Angst schon erzeugt werden, gegen√ľber Menschen, die einen wei√üen Kittel tragen.

Die Reiz - Differenzierung stellt das genaue Gegenteil zur Reiz - Generalisierung dar. Hierbei ist der Handelnde in der Lage, zwei bedingte Reize voneinander zu unterscheiden. So wird einer der beiden bedingten Reize gel√∂scht, w√§hrend der andere bekr√§ftigt wird. Ein Beispiel aus dem Humanbereich k√∂nnte sein, "dass das Kind eine sehr differenzierte bedingte Angstreaktion dem Vater gegen√ľber zeigt, wenn h√§ufiger nur dieser schimpft." (Edelmann, 1996: S.72) Dadurch empfindet es jedoch keine generelle Angst vor m√§nnlichen Erwachsenen.

    Instrumentelles Lernen nach SKINNER
Die Grundlagen des instrumentellen Lernens sind dem des klassischen Konditionierens sehr ähnlich. Allgemein unterscheidet man zwischen zwei verschiedenen Konditionierungstypen, der Konditionierung des Antwortverhaltens und der Konditionierung des Wirkverhaltens. Die Konditionierung des Antwortverhaltens entspricht der klassischen Konditionierung. "Beim Antwortverhalten antwortet der Organismus auf Reize, beim Wirkverhalten wirkt er von sich aus auf die Umwelt ein." (Edelmann, 1996: S.108) Beim Wirkverhalten kommt dem Organismus also eine größere Aktivität zu. Das Verhalten ist kein reaktives, sondern eher ein spontanes. Es ist wichtig festzuhalten, dass man im Zusammenhang mit dem instrumentellen Lernen nicht von einer Reaktion spricht, sondern von "Verhalten", da die Reaktionsmuster meist komplexer sind.

"Beim instrumentellen Lernen entscheiden die Konsequenzen, die dem Verhalten folgen, √ľber dessen zuk√ľnftiges Auftreten." (Edelmann, 1996: S.108) Es gibt verschiedene Arten von Konsequenzen, die auf eine jeweils andere Art und Weise das neue Verhalten bestimmen:
    Positive Verst√§rkung: Durch die Darbietung eines positiven Reizes kann ein Verhalten aufgebaut werden. Wenn der Lehrer seinen Sch√ľler beispielsweise lobt, so wird dies zu einer Wiederholung seines Verhaltens f√ľhren. Negative Verst√§rkung: Auch durch den Entzug eines positiven Reizes kann ein Verhalten aufgebaut werden. Man unterscheidet zwei Formen der negativen Verst√§rkung. Das Fluchtlernen und das Vermeidungslernen. Von Fluchtlernen spricht man, wenn man "direkt mit dem aversiven Ereignis konfrontiert wird und Ma√ünahmen ergreift, diesem zu entkommen." (Edelmann, 1996: S.132) Das Vermeidungslernen scheint sich davon nur durch eine zeitliche Komponente zu unterscheiden. Eine schon im Vorhinein bekannte negative Konsequenz w√ľrde dann zum Vermeidungslernen f√ľhren. "Ein Lehrer sagt: In der kommenden Woche werdet ihr eure Hausaufgaben einwandfrei erledigen, sonst f√§llt der Wandertag aus. Die Sch√ľler strengen sich alle an und die angedrohte Zwangsma√ünahme muss nicht angewandt werden." (Edelmann, 1996: S.114) In diesem Fall w√ľrde man von einem Vermeidungslernen sprechen, da die schon bekannte Konsequenz erst dann vollzogen wird, wenn die Hausaufgaben nicht gemacht werden. In jedem Fall ist jedoch die negative Verst√§rkung von der Bestrafung zu unterscheiden, weil die negative Verst√§rkung niemals die Durchf√ľhrung einer negativen Konsequenz ist, sondern nur deren Androhung. Angst und negative Verst√§rkung stehen jedoch in einem sehr engen Verh√§ltnis. Die Bestrafung: Durch eine Bestrafung kann ein Verhalten abgebaut werden. In diesem Fall folgt auf das Verhalten unmittelbar eine negative Konsequenz. √Ąhnlich der Verst√§rkungs - Terminologie kann auch die Bestrafung auf der einen Seite der Entzug eines positiven Ereignisses oder die Darbietung eines negativen Ereignisses sein. Die Bestrafung ist jedoch vor allem im p√§dagogischen Umfeld nicht ganz unproblematisch, da der aversive Reiz einer Generalisierung unterliegen kann, was nicht zuletzt dazu f√ľhrt, dass sich die Angst vor der Strafe auf den Erzieher oder Lehrer √ľbertr√§gt und so nicht mehr nur die Bestrafung selber, sondern der Bestrafende zum Mittelpunkt der Angstvorstellung wird. Die L√∂schung: Durch Nichtbeachtung eines bestimmten Verhaltens kann dieses gel√∂scht werden. Dadurch dass jede m√∂gliche Konsequenz auf eine bestimmte Reaktion ausbleibt, wird keiner der zuvor beschriebenen Mechanismen angetrieben. Das Verhalten steht so im Raum, als w√§re es nie passiert. So "verabredet der Lehrer ohne Wissen des betreffenden Kindes mit den anderen Sch√ľlern, dass diese den Clownerien keine Beachtung schenken und vor allen Dingen nicht mehr lachen sollen. Er selbst √ľbersieht konsequent das unerw√ľnschte Verhalten." (Edelmann, 1996: S.148) D.h. das Verhalten bleibt aus, weil es keinen Erfolg mehr zeitigt.


    Behavioristische Lernprogramme
Behavioristische Lernprogramme haben die Entwicklung computerunterst√ľtzten Lernens bis heute gepr√§gt. Die ersten Lernprogramme wurden in den 50er und 60er Jahren entwickelt. SKINNER war zu diesem Zeitpunkt der Ansicht, ein programmierter Lernprozess sei f√ľr die Umsetzung behavioristischer Lerntheorien geeignet. F√ľr diesen Zweck hat er den Grundstein f√ľr den Programmierten Unterricht gelegt, denn wie oben schon beschrieben, spielt der zeitliche Zusammenhang zwischen Reaktion und Konsequenz eine entscheidende Rolle. KERRES stellt dementsprechend fest, dass man gerade in der Schule h√§ufig das Problem vorfindet, "dass Verhaltensweisen, die gelernt werden sollen zu selten und nicht unmittelbar belohnt werden." ( Kerres, 1998: S. 47) Die behavioristischen Lerntheorien sind in Regeln formuliert worden. Deshalb eignet sich eine mechanistische Gestaltung besser f√ľr die Umsetzung der behavioristischen Gesetze. So ist es auch schon sehr fr√ľh m√∂glich gewesen, in einen einfachen Computer das sichtbar gemachte Verhalten, zum Beispiel in Form von Pr√ľfungsfragen, zusammen mit den entsprechenden Konsequenzen einzuprogrammieren. Da es in der behavioristischen Theorie nur ein "Richtig" und "Falsch" gibt, treten keine Verzweigungen auf, die ein Verhalten komplexer machen.

2.1.2.1. Programmierte Instruktion
Die in den 60er und 70er Jahren entwickelten programmierten Instruktionen beruhten auf einem linearen Programmaufbau. Hierbei ist der Lerninhalt in kleinste Lernsegmente aufgeteilt worden, da man davon ausging, dass Regeln und Wissen unabhängig von dem Lerner bestehen. Spätestens seit dem Einzug des Konstruktivismus in die Lerntheorien weiß man, dass diese These nicht stimmt (vgl. Abschnitt 2.3.1.). MANDL beschreibt den Lernprozess behavioristischer Lerntheorien als einen Versuch des Lehrers, "einen Teil des Wissens objektiv zu vermitteln." (Mandl/Gruber/Renkl, 1995: S.167)

Der Programmablauf eines Instruktionsprogramms st√ľtzt sich auf die These, Lernprozesse seien objektivierbar. Dementsprechend einfach ist die Programmstruktur definiert:
    Pr√§sentation des Lernstoffes Pr√ľfung
Eine Pr√ľfung, zum Beispiel eine Abschlussfrage, konnte bestanden oder nicht bestanden werden. Erstere M√∂glichkeit hatte einen Fortschritt in der Vermittlung des Lerninhalts zur Folge. Es folgte eine neue Pr√§sentation mit einer anschlie√üenden Pr√ľfung. Hat der Lernende die Frage nicht richtig beantwortet, wurde der Lernstoff wiederholt. Diese Art des Lernens bringt eine Reihe von Vor - und Nachteilen mit sich, die im Folgenden dargestellt und diskutiert werden sollen.

Durch das Medium Computer ist der Lehrende, also der Programmierer, in der Lage, den Benutzer in jeder Situation und vor allen Dingen unmittelbar zu verst√§rken. Der Lernende selbst wiederum kann zu jedem Zeitpunkt das Lernprogramm beenden und nach einiger Zeit an entsprechender Stelle weiterarbeiten. Die Emotionslosigkeit des Computers macht ihn zu einem geduldigen Lehrmeister, der fehlerhafte Antworten nicht bestraft, sondern ignoriert, indem er mit einer Wiederholung der Pr√§sentation beginnt. Da man herausfand, dass negative Verst√§rker und auch Bestrafung auf Dauer nicht f√∂rderlich f√ľr den Lernprozess sind, wurden die Lernprogramme so gestaltet, dass sie auf dem Prinzip der Belohnung beruhten, schlimmstenfalls der L√∂schung. SCHULMEISTER bemerkt dazu: "Sobald aber das Feedback den Hauch der Kontrolle oder der Korrektur annimmt, weicht der Lernende zur√ľck." (Schulmeister, 1997: S.111) Aus diesem Grund stellte ein Gro√üteil der ersten Lernprogramme, die auf den SKINNERschen Verhaltensregeln beruhen, meist suggestive Fragen. So konnte man mit gro√üer Sicherheit davon ausgehen, dass der Lernende die richtige Antwort geben w√ľrde. Auf der anderen Seite ist es wahrscheinlich f√ľr den Lernenden schon eine Bestrafung, wenn die Pr√ľfungsfrage zum vierten Mal falsch beantwortet wurde und die Pr√§sentation nochmals wiederholt wird, nicht nur, dass die Motivation des Lernenden rapide sinkt, sondern auch, dass diese Systeme aufgrund ihrer fehlenden diagnostischen Schnittstelle nicht in der Lage sind, den Fehler zu analysieren und dem Lernenden mitzuteilen. Denn "Fehler k√∂nnen f√ľr Lernende eine wichtige Informationsquelle sein, die das Lernen sogar f√∂rdern." ( Kerres, 1998: S. 50) Weiterhin ist zu bem√§ngeln, dass der Lernende nur auf eine bestimmte Frage hin konditioniert wird, es f√§llt ihm jedoch schwer, das so erlernte Wissen auf andere, √§hnliche Fragen anzuwenden. Seine Antworten werden auf bestimmte Fragen konditioniert, deren Sinn das Programm selbst nicht erfassen kann. Es kann nur mit einer gewissen Fehlertoleranz bez√ľglich der Rechtschreibung reagieren.

    Autorensysteme
Durch die Entwicklung neuerer Programmiersprachen war es möglich, Lernprogramme zu verzweigen. Dennoch folgten auch diese Systeme dem Prinzip der programmierten Instruktion. Auch hier lagen die Lernziele ausschließlich im Bereich der Fakten - und Wissensvermittlung. Es entwickelten sich zwei Typen von Autorensystemen. Die einen reproduzierten programmierte Abläufe, während die anderen spontan Aufgaben variieren konnten. Letztere erhielten auch den Namen "generative Systeme".

Die Funktionsweise dieser Autorensysteme gestattet dem Benutzer, auch ohne einschlägige Programmierkenntnisse ein Lernprogramm selbst zu entwickeln, indem er dem System das Fachwissen in Form von Fragen einprogrammiert und richtige und vorhersehbare falsche Antworten vorgibt. Das Programm selber formt mit Hilfe vorprogrammierter Algorithmen den Input in ein Lernprogramm um. Der Lernende kann anschließend diesen Lerninhalt abrufen, wobei der Autorenteil ausgeblendet wird.

Ganz allgemein gilt f√ľr die Autorensysteme die gleiche Kritik, die schon an den programmierten Instruktionen vorgenommen wurde. Es gibt nur eine wesentliche strukturelle Unterscheidung im Vergleich zu den programmierten Instruktionen. Autorensysteme haben eine Expertenschnittstelle, die es erm√∂glicht das Lernprogramm einer bestimmten Gruppe von Benutzern anzupassen. Es ist ein Schritt auf dem Weg zur Individualisierung von Lernsystemen, dennoch bleibt das System f√ľr den Lernenden starr.

Die Erstellung eines solchen Lernprogramms zum Beispiel durch einen Lehrer wird auf 50 - 500 Stunden pro eine Stunde Programmzeit gesch√§tzt (vgl. Schulmeister, 1997: S.105). Weiterhin ist es noch nicht gelungen, das Programm in die Lage zu versetzen, sich an die Lernf√§higkeit des Lernenden anzupassen. Zur Effizienz solcher Lernsysteme bemerkt FISCHER: " Interessanterweise werden ihr [der computer - unterst√ľtzten Unterrichtung] nur kurzfristige Effekte zugeschrieben, die zudem noch verd√§chtig sind, vom Hawthorne - Effekt des ‚Neuen‘ √ľberlagert zu sein." (Fischer, 1985: S. 69)

Dennoch muss auf der anderen Seite auch benannt werden, dass es dem programmierunkundigen Lehrer mit Hilfe dieser Lernprogramme gestattet ist, ein Lernprogramm zu formulieren, dessen Einsatz sich f√ľr den Unterricht eignen w√ľrde, da durch die Kooperation zwischen Lehrer und Computer f√ľr die Sch√ľler in den 60er Jahren ein neues Medium erschlossen wurde, dessen Inhalt dem Lehrer wohlbekannt war und mit dessen Hilfe eine neue Form der Wissensrepr√§sentation in die Schulen gelangte.

    Courseware
In der Courseware sind die Autorensysteme durch Animation und Simulation weiterentwickelt worden. "der Begriff wird heute weitgehend mit CAI oder CBT gleichgesetzt, wobei sich darunter Tutorien, Drill & Practice - Programme, Simulationen und Multimedia - Programme verbergen k√∂nnen." (Schulmeister, 1997: S.107) Nur aufgrund der sich immer weiterentwickelnden Computertechnologie ist es m√∂glich, so viele verschiedene Anwendungsgattungen in ein System zu implementieren. Es steht jedoch weiterhin die √úberpr√ľfung der Reaktion des Lernenden im Mittelpunkt. Insofern bleiben die Wurzeln des Behaviorismus noch erkennbar. Trotzdem ist es gelungen, einige Defizite im Vergleich zu den Autorensystemen auszugleichen. Die Linearit√§t auf der einen Seite und die sich st√§ndig wiederholenden Methoden der Wissensvermittlung auf der anderen Seite werden in diesen Systemen durch eine ansprechende Gestaltung (multimedial) aufgefangen, wodurch zumindest die Motivation des Lernenden immer wieder neu angefacht wird. Ferner sind diese Lernprogramme auch in der Lage interpretationsabh√§ngige Lerninhalte zu vermitteln, wie zum Beispiel "Erlernen von praktischen F√§higkeiten bei Sozialarbeitern [Seabury/Maple (1993)], Erlernen der wissenschaftlichen Argumentation [Borg (1993)], Erwerb der F√§higkeit zuh√∂ren zu k√∂nnen [Cronin (1993)] und die Verbesserung von Kommunikationsf√§higkeiten [Mc Kenzie (1993)]" (Schulmeister, 1997: S. 108).

Ein gro√üer Vorteil der CBT - Programme ist die Ber√ľcksichtigung der Individualit√§t der Lernprozesse. Vor allem im Bereich der betrieblichen Weiterbildung sind die Vorkenntnisse der Teilnehmer meist sehr unterschiedlich. Durch CBT - Systeme wird es dem Benutzer m√∂glich, sein individuelles Lerntempo zu bestimmen. W√§hrend der Fortgeschrittene bestimmte Lernsequenzen eines Programms √ľberspringt, ist es dem Anf√§nger auch m√∂glich, eine Lektion mehrmals zu wiederholen, ohne sich vor der Lerngruppe zu blamieren.


    Kognitivistische Lerntheorien und Tutoren

Die Grundlage der kognitivistischen Lernforschung bildet die Kategorisierung von Wissen. Desweiteren wird die Formulierung operationalisierbarer Lernziele in den Mittelpunkt ger√ľckt. In der Nachfolge der behavioristischen Lerntheorien soll also auch hier die √úberpr√ľfbarkeit eines Lernziels festgeschrieben werden. Die Anforderungen an solche Lernprogramme sind schon wesentlich komplexer als bei den Behavioristen. Man bem√ľhte sogar die klassische KI - Forschung, um einige Probleme, vor allem der Adaptivit√§t, mit Hilfe intelligenter Tutoren zu l√∂sen (siehe Kap. 2.2.2.3. ITS). Dar√ľber hinaus mussten diese Programme in der Lage sein, verschiedene kognitive Subsysteme des Lernenden anzusprechen.


    Kognitivistische Lerntheorien
Die Kognitivisten interessierten sich nicht mehr f√ľr die von Au√üen beobachtbaren Verhaltens√§nderungen, sondern f√ľr die "innere Repr√§sentation der Umwelt". (Edelmann, 1996: S.8) Zu Beginn der 60er Jahre begann ein Umdenken in der Lernpsychologie von der Vorstellung, Lernen als eine Verhaltens√§nderung zu sehen, hin zu einer Definition, in der Lernen als eine Informationsaufnahme und - verarbeitung beschrieben wurde. In den kognitiven Lerntheorien wurde versucht, die Wissensverarbeitung zu strukturieren.

Allgemein besch√§ftigen sich die kognitiven Lerntheorien mit der Art und Weise wie der Mensch sein Wissen speichert. Durch die Bildung von Kategorien hat der Mensch die M√∂glichkeit, spezielles Wissen zu generalisieren, indem er einen Spezialfall einer Gruppe √§hnlicher Spezialf√§lle zuweist. Kategorisierung "wird durch die folgenden beiden intellektuellen Leistungen herbeigef√ľhrt:
    Es muss von den Besonderheiten eines Einzelfalls abgesehen (abstrahiert) werden und es m√ľssen die gemeinsamen Eigenschaften hervorgehoben werden." (Edelmann, 1996: S.174)
Hierzu benutzt der Mensch Eigenschaftsbegriffe. Sie werden auch deskriptive Konstrukte genannt. Eigenschaftsbegriffe dienen der Beschreibung empirischer Sachverhalte. Demgegen√ľber stehen die explikativen Konstrukte, auch Erkl√§rungsbegriffe genannt, sie dienen der Erkl√§rung beobachteter Sachverhalte. "Sie [explikative Konstrukte] unterstellen eine Abh√§ngigkeit zwischen zwei oder mehreren Ereignissen. Beispielsweise k√∂nnen die Leistungsunterschiede zwischen Sch√ľlern durch unterschiedliche Intelligenz oder unterschiedlichen Flei√ü erkl√§rt werden." (Edelmann, 1996: S.184) Auch Erkl√§rungsbegriffe werden vom Lernenden kategorisiert.

Stehen Begriffe in einer Beziehung zueinander, entwickelt der Mensch Begriffshierarchien, um sie inhaltlich voneinander zu trennen und dennoch zu immer größeren Beziehungsgeflechten anzuordnen. Die im Folgenden beschriebenen Theorien von GAGNE, AUSUBEL beschäftigen sich mit dem verbalen Lernen. Sie gehören zu den Klassikern der Unterrichtspsychologie und werden in den darauffolgenden kognitivistischen Lernprogammen häufiger zitiert werden.

    Regellernen nach GAGNE
GAGNE spricht statt von Wissenserwerb von dem Erwerb von Regeln, wobei Regeln aus Begriffsketten bestehen. "Wissen besteht (demnach) aus der Kombination von Begriffen." (Edelmann, 1996: S.202)

Es ist eine Voraussetzung des Regellernens, dass alle vorkommenden Begriffe bekannt sind. Nach GAGNE geht es nicht um das Auswendiglernen von S√§tzen, sondern um das Verstehen der Beziehung der einzelnen Begriffe untereinander. EDELMANN benennt vier Ma√ünahmen f√ľr den Erwerb von Wissen oder Regeln:
    Die Bedeutung des Begriffs muss dem Lernenden deutlich werden und soll von allen Lernenden einheitlich gebraucht werden. Aus diesem Grund werden Definitionen f√ľr Begriffe vorgenommen. Durch das Erkl√§ren einiger Beispiele wird versucht, die Regel mit bestimmten beschriebenen Situationen zu assoziieren. Um dem Lernenden zu helfen, nicht die Wortkette auswendig zu lernen, sondern die Regel zu verstehen, wird dieselbe Regel √∂fters mit anderen Worten wiederholt. Zur √úberpr√ľfung des Gelernten werden die Aufgaben in einen anderen Zusammenhang gestellt. Hierbei ist festzustellen, ob die Regel verstanden wurde oder auswendig gelernt worden ist.

Genau wie sich Begriffe in einer Begriffshierarchie organisieren, werden nach GAGNE Regeln in eine Regelhierarchie eingeordnet. Dementsprechend ordnen sich die Begriffsbildung, der Wissenserwerb und das Probleml√∂sen zu einer Lernstruktur an. So lernt der Mensch zuerst Begriffe eines bestimmten Lernumfeldes zu kategorisieren, bzw. in Theorien zu formulieren. Anschlie√üend werden Regeln aufgestellt. Das abschlie√üende Probleml√∂sen stellt eine Anwendung dieser Regel dar. GAGNE benennt hierzu ein Beispiel: "Wenn innerhalb der Physik Probleme gel√∂st werden sollen, dann m√ľssen zuvor die wissenschaftlichen Regeln, die auf die Probleme anzuwenden sind, gelernt sein; wenn diese Regeln ihrerseits gelernt werden sollen, muss man sicherstellen, dass zuvor die relevanten Begriffe erworben wurden usw." (Gagne, 1969: S.141)

    Sprachliches Lernen nach AUSUBEL
Nach AUSUBEL gibt es zwei Dimensionen des Lernens:
    Dimension "sinnvoll/mechanisch" Dimension "rezeptiv/entdeckend"
Die erste Dimension gibt Auskunft dar√ľber, wie gelernt wird. Hiermit werden die T√§tigkeiten auf der Lernerseite wiedergegeben, w√§hrend die zweite Seite die Lehrerseite beleuchtet. Hier wird dargestellt wie AUSUBEL sich die Pr√§sentation des Lernstoffes vorstellt. Es wird jedoch im Folgenden zuerst die Lernerseite genauer beschrieben:
1. Sinnvolles Lernen
Es ist das Ziel des sinnvollen Lernens, den Lernstoff verstanden zu haben, er darf nicht nur auswendig gelernt werden. Desweiteren muss "der neue Lernstoff (...) zufallsfrei auf bisheriges Wissen bezogen werden", wobei mit zufallsfrei eindeutig gemeint ist. In diesem Zusammenhang f√ľhrt AUSUBEL die Assimilationstheorie ein, nach der das neu Gelernte immer mit dem Vorwissen verkn√ľpft werden muss.

2. Mechanisches Lernen
Beim mechanischen Lernen wird das Lernmaterial wortwörtlich gelernt, es wird auswendig gelernt, wobei ein inhaltliches Verständnis nicht notwendig ist. Allerdings kann dann der Lernstoff auch nicht assimiliert werden.

Auf der Lehrerseite unterscheidet man das rezeptive vom entdeckenden Lernen. Die Lerntypen der zweiten Dimension machen demnach auch keine Aussage dar√ľber, ob das Wissen assimiliert wird oder nicht.

1. Rezeptives Lernen
Beim rezeptiven Lernen stellt der Lehrer dem Sch√ľler den Lernstoff in abgeschlossener Form vor. Dies kann zum Beispiel durch einen Lehrervortrag oder einen fertigen Text geschehen. Der Sch√ľler kann also keinen Einfluss auf die Wissensvermittlung nehmen. Diese Art der Pr√§sentation hat sowohl Vor - als auch Nachteile. Da der Ablauf der Wissensvermittlung im Vorhinein feststeht, ist es zwar m√∂glich dem Sch√ľler zu Beginn der Lerneinheit einen √úberblick √ľber den Lernumfang zu geben, auf der anderen Seite ist es ihm aber nicht m√∂glich, aktiv an der Wissensvermittlung teilzunehmen. Diese Lernform bietet sich, so EDELMANN, eher beim Erlernen komplexer Stoffgebiete an, da "Wissensvermittlung vorwiegend durch entdeckendes Lernen (...) eine au√üerordentlich un√∂konomische Angelegenheit" w√§re.

2. Entdeckendes Lernen
"Das wesentlichste Merkmal des entdeckenden Lernens ist ... die Tatsache, dass der Hauptinhalt dessen, was gelernt werden soll, nicht gegeben ist, sondern vom Sch√ľler entdeckt werden muss...". (Ausubel/u.a., 1980/81: S.47) Diese Form des Lernens wird eher bei allt√§glichen Problemen des Lebens verwendet[1]. Sie ist dar√ľber hinaus auch die Lernform, mit der Kinder Begriffs - und Regelhierarchien aufbauen.



Nach AUSUBEL ergeben sich durch die Kombination dieser 2 Dimensionen vier Grundformen des Lernens:
    Mechanisch - rezeptiv Sinnvoll - rezeptiv Mechanisch - entdeckend Sinnvoll - entdeckend
AUSUBEL bef√ľrwortet das sinnvoll - rezeptive Lernen, da das Ziel jeder unterrichtlichen Lernaktivit√§t der "Erwerb einer klaren, stabilen und organisierten Wissensmenge" (Ausubel, 1974: S.139) ist.

Die beiden Theorien zum "verbalen Lernen" setzen verschiedene Schwerpunkte. Während GAGNE seine Überlegungen der Art der Wissensspeicherung widmet, dimensioniert AUSUBEL den Lernbegriff.


    Kognitivistische Lernprogramme
Der im Behaviorismus erzeugten Atomisierung der Lernprozesse sollte in den kognitivistischen Lernprogrammen entgegengewirkt werden. Instructional design - Systeme folgen den von GAGNE und AUSUBEL beschriebenen Lerntheorien √ľber die Organisation und den Erwerb von Wissensstrukturen. "F√ľr das didaktisch - methodische Vorgehen hat sich in der p√§dagogischen Psychologie der Begriff der Instruktion eingeb√ľrgert. Man versteht darunter die m√∂glichst pr√§zise Beschreibung der Beeinflussung des Lernens." (Edelmann, 1996: S.11) Aus diesem Grund bezeichnet SCHULMEISTER die von diesen Autoren beschriebenen Theorien als Instruktionstheorien. Au√üerdem sollte der monoton und linear ablaufende Lernprozess variablen Unterrichtsmethoden Platz machen. LOWYCK und ELEN charakterisieren die enge Verbindung der beiden Theorien innerhalb der Instruktionstheorie folgenderma√üen: "Both the behaviouristic origins and the general systems theory strongly influenced the outlook of the ID [...]. While in ID the design parameters are selected from a behaviouristic framework, the process is structured in line with general systems theory."



    Instructional design - Lehrerorientierte Systeme
Typisch f√ľr das Instruktionsdesign ist nach B√ĄUERLE die √úbertragung von deklarativem, prozedualem und kontextualem Wissen vom Lehrer auf den Sch√ľler (vgl. B√§uerle, 1999: S.50). Somit steht auch dieser Programmtyp ganz im Zeichen der behavioristischen Lerntheorien. Es ist eine Aufgabe der Instructional Design - Systeme (ID - Systeme), Lehrern nach der Formulierung eines Lernziels entsprechende Methoden vorzuschlagen. REIGELUTH stellt sich die Umsetzung solcher ID - Systeme in der Gestalt von Expertensystemen vor. In diesem Fall stehen solche Systeme in einem engen Zusammenhang zu den Autorensystemen, wobei die ID - Systeme eine Weiterentwicklung darstellen, die es dem Lehrer auf der Basis der kognitiven Lerntheorien erm√∂glicht, seinem selbst entwickelten Lernprogramm eine Reihe unterschiedlicher Lernmethoden hinzuzuf√ľgen. Erst sp√§ter entwickelten sich ID - Systeme, die auch dem Lernenden zur Verf√ľgung standen.

Das ID ist zu jeder Zeit einer vehementen Kritik unterworfen worden. Einige Vorw√ľrfe sollen an dieser Stelle wiedergegeben werden: Das ID geh√∂rt nach SCHULMEISTER zu den kognitivistischen Theorien, dennoch sind Programme, die der Instruktionstheorie folgen von der grundlegenden Idee GAGNES u.a. verschieden. Die Kategorien, die diese Lernprogramme bilden, sind eher "Klassifikationsschemata f√ľr Objekte nach dem Muster biologischer Taxonomien mit zus√§tzlichen kausalen, probabilistischen bzw. korrelationalen Relationen zwischen Handlungen [...], aber keine kognitiven Konzepte im Sinne der kognitiven Psychologie." (Schulmeister, 1997: S.135) F√ľr die Kognitivisten waren die Eigenschafts - und Erkl√§rungsbegriffe eine Art der Zuordnung von Begriffen, die auf Individualit√§t und Subjektivit√§t beruhten. Das Lernprogramm jedoch gibt solche Klassifikationsschemata vor, ohne dass der Lernende darauf Einfluss nehmen kann. Eine √§hnliche Kritik vertritt B√ĄUERLE, der der Ansicht ist, dass "auch modernere, auf den Erkenntnissen der Kognitionspsychologie fu√üende Ans√§tze, bei denen die Lernenden m√∂glichst viel von dem, was sie verinnerlichen m√ľssen, auch verstehen sollen, (...) der Theorie des Instruktionalismus [folgen]. Dies bedeutet, dass auch bei kognitivistisch gepr√§gten Lehrmethoden (und somit bei den meisten der heute als "modern" geltenden Lernprogrammen, auch der Mehrzahl der ITS [siehe Kap. 2.2.3.3.]) der Lernende keinen Einfluss darauf hat, was er wann oder wie lernen muss." (B√§uerle, 1999: S.59/60)

Der in AUSUBELS Theorie integrierte Vorgang der Assimilation spricht desweiteren gegen eine Vorgabe von Kategorien, wie ID - Systeme sie ausf√ľhren. Neues Wissen wird dabei nicht nur in schon vorhandene Wissensstrukturen integriert, sondern es findet eine Ver√§nderung in der Wissensstruktur statt, wobei auch das neu erworbene Wissen einer Modifikation unterliegt, da es in die Wissensstruktur eingepasst werden muss.

Eine weitere Schw√§che der ID - Systeme skizziert SCHULMEISTER folgenderma√üen: "Lerntheorien sind per definitionem deskriptiv, Instruktionstheorien per definitionem pr√§skriptiv." (Schulmeister, 1997: S.137) Nach HABERMAS gilt allerdings, "dass S√§tze einer deskriptiven Theorie sich nicht in pr√§skriptive S√§tze √ľbersetzten lassen." (Habermas, 1970: S. 24) SCHULMEISTER schreibt dazu weiter: "LANDA unterscheidet Propositionen in deskriptiven Theorien mit der Form von Wenn - Dann - Aussagen, von Propositionen in pr√§skriptiven Theorien mit der Form ‚in order to ... do this‘. Und er macht deutlich, dass Propositionen der letzteren Art nicht durch Transformationen aus Wenn - Dann - Regeln gewonnen werden k√∂nnen." (Schulmeister, 1997: S.138) Demnach ist es also nicht m√∂glich, die Erkenntnisse der kognitiven Lerntheorien so in Instruktionen umzuwandeln, dass zum einen ein symbolverarbeitender Computer in der Lage ist, jene Erkenntnisse darzustellen und zum anderen dem Lernenden durch eine Instruktion ein Sachverhalt erkl√§rt werden kann. Ein Beispiel von LANDA soll diese Ausf√ľhrungen verdeutlichen: " Instruktionen der Art ‚suche ein analoges Problem‘ oder ‚versuche das Problem in kleinere Probleme zu unterteilen‘ sind heuristische Hinweise an den Lernenden in Probleml√∂sungsprozessen. Sie helfen dem Lernenden, erkl√§ren aber nichts. Wenn aber Heuristiken als Instruktionen in ID vorkommen k√∂nnen, dann d√ľrfte klar sein, dass der explanative Gehalt von ID gering ist." (Schulmeister, 1997: S. 138)

Ein weiteres sich stellendes Problem ist die einseitige Ausrichtung von ID - Systemen auf zu erlernende F√§higkeiten. Sollen sie jedoch in der Lage sein, einem Lehrer die Planung seines Unterrichts zu erleichtern, m√ľssten sie auch die Einstellungen der Sch√ľler mit ber√ľcksichtigen. Wie SCHULMEISTER schreibt, sind "Psychologische Faktoren wie Ausweichen, Unlust, Lust auf Abwechslung, u.a." nicht nur nicht enthalten, sie sind auch ein "offenes Problem" f√ľr die Programmierer solcher ID - Systeme. Eine sich daran anschlie√üende Schwierigkeit ist, dass ein ID - System nie eine Gruppe von Sch√ľlern betreuen kann, sondern immer nur ein Lernkonzept zur Verf√ľgung stellt. Es ist also nicht in der Lage auf die unterschiedlichen Lernvoraussetzungen einzugehen. Diese Aufgabe bleibt weiterhin dem Lehrer vorbehalten, da der Lehrer in der Lage ist, ad hoc Entscheidungen in bestimmten Situationen zu treffen, die nicht nur auf der kognitiven Ebene liegen, sondern auch auf psychologischen und sozialen Hintergrundinformationen √ľber seine Sch√ľler beruhen. "Die Varianz, √ľber die ein Lehrer verf√ľgt, ist stets gr√∂√üer als die einer Datenbank oder einer in Form von Regeln geschriebenen Wissensbasis." (Schulmeister, 1997: S.151) SCHULMEISTER geht nicht davon aus, dass ID - Systeme je in der Lage sein werden, einen Lehrer zu substituieren.

Die ID - Systeme gehen nach einem deduktiven Ansatz vor. Hierbei werden aus allgemeinen Lernzielen, Lehrmethoden abgeleitet, die sich dann in einem konkreten Lernprozess manifestieren. Als Deduktionsproblem bezeichneten Schulmeister u.a. die Schwierigkeit, die Lernmethode von den Lernzielen abh√§ngig zu machen. Das ID - System wird dadurch deterministisch und damit behavioristischen Lernprogrammen √§hnlich, in denen der Lernende ausschlie√ülich eine reaktive Rolle einnimmt. "Selbst wenn die Instruktionalisten ihre urspr√ľngliche behavioristische Grundlage verlassen zu haben glauben, steckt in ihnen noch der behavioristische Ansatz, der Lehren als Induktion und den Lernenden als Reagierenden versteht, sowie die Annahme, dass man das Ganze gelernt hat, wenn man die Teile des Ganzen identifiziert und gelernt hat." (Schulmeister, 1997: S. 146) Die Kritik zum Deduktionsproblem ist vernichtend. JONES, LI und MERRILL bezeichnen das ID - System als Indoktrination und SCHULMEISTER bezweifelt die "Freiheit des P√§dagogen im Instruktionsdesign." (Schulmeister, 1997: S.146)

Einen Ausweg aus dem Deduktionsproblem suchte man in lernerorientierten Programmen. Nicht mehr der Lehrer sollte im Mittelpunkt des Systems stehen, sondern der Sch√ľler. Aus einem Instruktionsprogramm sollte also wieder ein Lernprogramm im herk√∂mmlichen Sinne werden. Zu einem selbstregulierenden System kann man jedoch erst kommen, wenn die pr√§skriptiven Konzepte der Instruktionstheorien gegen deskriptive Konzepte ausgetauscht werden. Dennoch stellen VERMUNT und VAN RIJSWIJK einen allgemeinen Trend mit zunehmendem Alter hin zu extern - regulierten und reproduktionsorientierten Lernerergebnissen fest. Dies scheint die Reaktion auf das "in ihrer Lernumwelt √ľberwiegende Angebot an expositorischer Instruktion und reproduktiven Lernsituationen" (Schulmeister, 1997: S.149) zu sein. So produziert die Instruktionstheorie ihre eigenen Sch√ľler, die weit von Innovation oder Kreativit√§t entfernt sind. Das eher mechanische Lernen nach AUSUBEL ger√§t in den Vordergrund. Das sinnvolle, verstehende Lernen scheint durch das ID nicht erreicht zu werden, wie MAYES, DRAPER u.a. bei einer Studie zur Wahrnehmung von Benutzerschnittstellen herausfand. "It seems that the necessary information is picked up, used and discarded; it is not learned in the sense that commands are learned. More exactly users retain only enough information for recognition, not the much greater amount required for recall." (Mayes, 1992: S.9/10)

    Instructional design Systeme: Lernerorientiert
Eine Kontrolle des Lerners √ľber das Programm soll das Problem der Adaptivit√§t regeln. So ist es ID - Systemen m√∂glich, sich an den Lerner anzupassen. Auch wenn es dem Lernprogramm nicht m√∂glich ist, sich √ľber eine Diagnosefunktion automatisch an den Lernenden anzupassen, so ist es doch dem Lernenden m√∂glich √ľber ein Auswahlmen√ľ an Unterrichtsmethoden das Lernprogramm seinen Lerngewohnheiten anzugleichen. Es bleibt jedoch zu erw√§hnen, dass diese Form der Adaptivit√§t nicht dem entspricht, was man unter einem sich anpassenden System versteht, denn hierbei m√ľsste sich das Programm √ľber eine Diagnosekomponente dem Lernprozess des Benutzers angleichen k√∂nnen. Es sind unterschiedliche Formen von Kontrollstrategien entworfen worden. CHUNG und REIGELUTH differenzieren eine Kontrolle des Lerners in die "Kontrolle √ľber den Inhalt, die Sequenz, die Lerngeschwindigkeit, das Display bzw. die Strategie, den internen Prozess und die Beratungsstrategie." (Schulmeister, 1997: S.152) MERRILL ist der Meinung, dass es vier bewusste Strategien gibt: Selektion von Inhalten, Selektion von Displays, bewusste Kognition und Metakognition. (vgl. Merrill, 1980) MERRILL beurteilt die Auswahl der Kontrollstrategien allerdings auch sehr kritisch. So kann eine ungezielte Nutzung der Lernerkontrolle eher zu einem Leistungsabfall als zu einer Verbesserung des Lernerfolgs f√ľhren. Gerade bei schwachen Lernern oder solchen, die ohne die n√∂tigen Vorkenntnisse mit der Lernerkontrolle umgehen, kann kein klar strukturierter Lernprozess erzeugt werden, so dass der Lernende sich in einer F√ľlle von Informationen verliert. Vielfach wurde aus diesen Beobachtungen die Konsequenz gezogen, den Lernenden vor solchen un√ľberschaubaren Systemen zu sch√ľtzen.

Der Lernerkontrolle, bei der der Lernende die Kontrolle √ľber die Steuerung des Lernprogramms √ľbernimmt, steht also die Programmkontrolle gegen√ľber, bei der ein gro√üer Teil des Lernprozesses durch den Computer gesteuert wird. SCHULMEISTER sagt hierzu: "Hier wird die Lernerkontrolle wieder zur Lernkontrolle ..." (Schulmeister, 1997: S.158/159). Dies ist jedoch genau der Vorbehalt, den man gegen√ľber ID - Systemen hatte. SCHULMEISTER sagt an anderer Stelle, dass jede Beurteilung √ľber Vor - und Nachteile einer Lernerkontrolle von der Lernstrategie abh√§ngt, davon ob es sich z.B. um ein ID - System oder einen Hypertext mit freier Navigation handelt. Dar√ľber hinaus muss man verschiedene Lernstile voneinander unterscheiden, um ein konstruktives Urteil √ľber eine Lernerkontrolle f√§llen zu k√∂nnen.

    Intelligente Tutorielle Systeme (ITS)
Eine grundlegende Eigenschaft von ITS ist ihre Diagnosef√§higkeit. Erwachsen aus der Kritik der Instruktionssysteme sollten die IT - Systeme adaptionsf√§hig gemacht werden. MANDL und HRON definieren deshalb auch Lernprogramme immer nur dann als "intelligent", "wenn sie in der Lage sind, einen flexiblen und adaptiven Dialog mit dem Lernenden zu f√ľhren." (Mandl/Hron, 1990: S. 19) Nach einem Input des Lernenden werden √ľber eine Kommunikationsstruktur Kompetenz und Kompetenzdefizite analysiert. Dementsprechend stellt das System ein tutorielles Angebot zusammen. B√ĄUERLE schreibt dazu: "Bei Diagnosesystemen und sog. Intelligenten Tutoriellen Systemen handelt es sich sowohl um flexible als auch adaptive Programme." (B√§uerle, 1999: S.50) Um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden zu k√∂nnen, hat man √§hnlich den Expertensystemen eine Mehrkomponentenstruktur entwickelt:
    Eine Komponente, die eine Modellierung des Wissensgebietes vornimmt Eine Komponente, die ein Modell des Lernenden konstruiert Eine Komponente, die pädagogische Strategien bereitstellt Eine Komponente zur Kommunikation mit dem Lernenden
Nicht bei allen ITS sind alle vier Komponenten vertreten, so bestehen einige Systeme nur aus einer Wissensbasis, andere bestehen nur aus einem Lernermodell. Im folgenden sollen jedoch alle vier Komponenten und deren Verkn√ľpfung untereinander deutlich gemacht werden. (siehe Abb.3)

Zu a) Wissenskomponente
Diese Komponente entspricht der Wissensbasis eines Expertensystems, was nicht weiter verwundert, da IT - Systeme der KI - Forschung entlehnt sind. Ihr Programmdesign entspricht daher einem, auf den lernenden Benutzer abgestimmten, Expertensystem. Das Wissensmodell besteht aus deklarativem, prozedualem und in neueren Entwicklungen von ITS heuristischem Wissen. Im deklarativen Wissensbereich wurden Begriffe definiert und deren Vernetzung untereinander hergestellt. Das prozeduale Wissen stellt sich in Form von Regeln und Prozessabl√§ufen dar, "mit deren Hilfe sich Probleme l√∂sen lassen sollen." (Schulmeister, 1997: S.182) Heuristisches Wissen imitiert das Probleml√∂severhalten eines Experten, wobei dieses Verhalten nicht an einen Inhalt gebunden ist, sondern in Form von Regeln den Computer in die Lage versetzen soll, den L√∂sevorgang des Lernenden nachzuvollziehen oder ihm vorzugeben. SCHULMEISTER unterscheidet zwei M√∂glichkeiten f√ľr die Gestaltung eines IT - Systems. Zum einen das Black - box - Modell, welches eine Antwort formuliert, ohne dass der Lernende den L√∂sungsweg nachvollziehen kann. Zum anderen das Glass - box - Modell, das als Gegenteil zum Black - box - Modell mit einer Erkl√§rungskomponente ausgestattet ist und in der Lage ist, das Probleml√∂severhalten eines Experten zu imitieren und mit Hilfe seines heuristischen Wissens dem Lernenden die L√∂sungsschritte erkl√§ren kann.

Zu b) Lernerkomponente
Es gibt zwei M√∂glichkeiten ein Lernermodell zu konstruieren. Zum einen kann das Wissen des Lernenden als Teil des Expertenwissens abgeglichen werden. KERRES spricht in diesem Fall von einem Overlay - Modell (Kerres, 1998: S. 63), zum anderen werden gegebene Antworten von einem System analysiert und immer als Abweichung zum Expertensystem betrachtet. KERRES bezeichnet diese Modelle als Differenzmodelle (Kerres, 1998: S.63). Die erstere M√∂glichkeit unterliegt der Schw√§che, dass das System nicht erkennen kann, "ob das Wissen des Lernenden sich deshalb von dem Wissen des Experten unterscheidet, weil der Lernende nicht √ľber es verf√ľgt oder weil er andere Strategien als der Experte verfolgt." (Schulmeister, 1997: S.184) Auch die zweite Variante, zwischen der Antwort des Lernenden und der Vorgabe in der Wissensbasis zu differenzieren, kann letztlich nur fehlendes Wissen annehmen, nicht aber verschiedene L√∂sungswege voneinander unterscheiden. Selbst wenn die Wissensbasis √ľber heuristisches Wissen verf√ľgt, ist doch die Menge an Regeln f√ľr einen Probleml√∂sevorgang begrenzt, so dass es letztlich nicht eindeutig m√∂glich ist, die falsche von der richtigen L√∂sung zu unterscheiden.

Eine gro√üe Schw√§che des Lernermodells ist das Schattendasein der bisher in der Lernpsychologie schon gut erforschten Lernstile und Lernstrategien. Nur sehr begrenzt werden entsprechende Forschungsergebnisse in Lernermodellen verwendet, wodurch es m√∂glich w√§re, individuelle Lerndiagnosen durchzuf√ľhren.

Zu c) Pädagogisches Modell
Das p√§dagogische Modell simuliert das Entscheidungsverhalten des Lehrers. Seine Aufgabe besteht darin, die Ergebnisse des Lernermodells, des Diagnoseverfahrens also aufzugreifen, um daraus Lernstrategien abzuleiten. Die Variantenvielfalt, den Sch√ľler zur Einsicht seines Fehlers zu f√ľhren und ihn dabei aus seinen eigenen Fehlern lernen zu lassen, l√§sst sich in zwei Teilgebiete aufspalten. Einerseits gibt es Systeme, die mit Hilfe des sokratischen Dialoges, also durch ein Frage - Antwort - Spiel, den Sch√ľler zu einer Analyse seiner eigenen Fehler zu f√ľhren. Andererseits hat sich die Coaching - Methode entwickelt, bei der fehlende Wissensbest√§nde mit Hilfe von einfachen √úbungen oder dem Probieren von Probleml√∂sungen ausgeglichen werden sollen, wobei der Coach erkl√§rend aktiv wird, wenn der Lerner danach verlangt.



Zu d) Kommunikationskomponente
Die Kommunikationskomponente wird f√ľr die wichtigste und entscheidendste aller 4 Komponenten gehalten. Gerade durch die Interaktion zwischen Tutor und Lernendem ist eine individuelle Anpassung des Tutors an den Lernprozess m√∂glich. Das unterscheidet ein ITS z.B. von einem ID - System, Autorensystem oder anderen fr√ľhen kognitivistischen und behavioristischen Lernprogrammen. Dennoch war lange Zeit die Interaktion zwischen Computer und Lernendem ein gro√ües Problem. Heute ist die Computertechnologie und sind die Programmierer in der Lage, eine audio - verbale Kommunikation zwischen Computer und Lernendem herzustellen. Dennoch bemerkt WOOLF an dieser Stelle: "Effective communication with a student does not mean natural language understanding or generation [...] Rather effective communication requires looking beyond the words that are spoken and determining what the tutor and the student should be communicating about."

√Ąhnlich wie in ID - Systemen besteht auch bei den ITS das Problem der Operationalisierbarkeit von p√§dagogischen Situationen. In diesen F√§llen ist eine Wenn - Dann - Abh√§ngigkeit kaum herzustellen, auf die ein symbolverarbeitender Computer jedoch angewiesen ist. Deshalb werden auch die ITS immer in einer engen Verwandtschaft zu den behavioristischen Lernprogrammen stehen, wobei die Programmierer gezwungen sind, p√§dagogische Situationen auf die nach au√üen sichtbaren Ausschnitte zu beschr√§nken. SCHULMEISTER schreibt dazu: "Aber die gesamte Anlage der ITS kommt nicht darum herum, diese Konzepte als Verhaltensziele zu operationalisieren, wenn Vergleiche von Lernermodell und Wissensmodell m√∂glich sein sollen.

Es bleibt jedoch auch bei den IT - Systemen eine entscheidende Frage, ob sich der Lernende an das Lernprogramm anpassen soll, oder ob das Lernprogramm in der Lage sein sollte, sich an seinen Sch√ľler anzupassen. Im ersten Fall w√§re man wieder bei den Instruktionsmodellen der 50er und 60er Jahre. Der zweite Fall stellt die Programmierer vor wesentlich gr√∂√üere Probleme. Zum einen hat die kognitive Psychologie noch nicht alle Lernparameter so erforscht, dass es einem Computer m√∂glich w√§re, sich an die Lernvorg√§nge des Sch√ľlers anzupassen, auf der anderen Seite w√ľrde diese Form der Adaptivit√§t zu einer "kombinatorischen Explosion" (Schulmeister, 1997: S.201) f√ľhren. Ist es jedoch sowohl der Kognitionsforschung als auch der Computertechnologie irgendwann m√∂glich, diese Probleme aus dem Weg zu r√§umen, dann w√§re ein Lernprogramm auch in der Lage, sich in einer, wie SCHULMEISTER sagt "nat√ľrlichen" Form an den Lernenden anzupassen. Bis heute sind ITS aber nur in der Lage, sich grob dem Lernenden anzugleichen. SCHULMEISTER ist jedoch eher der Ausfassung, dass es solche universalen Lernermodelle nie geben wird. Sowohl in der Kognitionsforschung als auch in der KI - Forschung hat man das Problem der Universalit√§t dadurch l√∂sen wollen, dass man Wissensgebiete in immer kleinere Teilgebiete zergliedert hat, um die daraus entstehenden Ergebnisse zu einem immer komplexer werdenden Wissen zusammenzuschlie√üen. Jedoch sind nahezu alle Versuche gescheitert, weil die Atomisierung den Ausgangszustand ver√§ndert. (vgl. Kapitel 1.2.)

Eine andere Schw√§che der ITS liegt in der Verarbeitung hermeneutischer Wissensgebiete. Die Programmierer eines ITS sind nicht in der Lage ein Sachgebiet, wie z.B. "methodologisches, historisches, soziales, psychologisches, √§sthetisches, anthropologisches und ethnographisches Wissen" ( Schulmeister, 1997: S. 205) in die Wissensbasis zu implementieren, da eine Formulierung in Wenn - Dann - Regeln nicht m√∂glich ist. Nat√ľrlich bestehen auch solche Wissensgebiete aus deklarativem Wissen, doch der allergr√∂√üte Teil ist dem Erfahrungswissen vorbehalten und stellt somit die Fachleute vor gro√üe Probleme.


    Konstruktivistische Lerntheorien und entdeckendes Lernen mit Hypermedia - Programmen

Durch die sehr subjektive Art der Aneignung von Wissen wird das Charakteristikum der Individualit√§t f√ľr konstruktivistische Lernprogramme sehr stark betont. Oft jedoch ist der Grad der konstruktivistischen Anforderungen an sich so offen, dass es schwierig ist, ein Lernumfeld zu schaffen. Mit Hypertexten ist es aber nicht nur gelungen, eine ganz neue Form von Lernprogrammen zu erschaffen, sondern es ist den Designern auch gegl√ľckt, ein Computerprogramm auf eine Lerntheorie zuzuschneiden, wie SCHULMEISTER an sp√§ter noch zu zitierender Stelle erw√§hnt (siehe Kap. 2.3.2.1.).


    Konstruktivistische Lerntheorien
"Der Konstruktivismus ist keine Theorie des Seins, formuliert keine Aussagen √ľber die Existenz der Dinge an sich, sondern ist eine Theorie der Genese des Wissens von Dingen, eine genetische Erkenntnistheorie" (Schulmeister, 1997: S.73) Konstruktivistische Lerntheorien beziehen sich auf situative Lernprozesse. "Lernen entwickelt sich aus Handeln, Handeln vollzieht sich in sozialen Situationen, Denken und Kognition sind demzufolge situativ. Oder mit den schlagkr√§ftig formulierten S√§tzen von MATURANA und VARELA: ‚Jedes Tun ist Erkennen, und jedes Erkennen ist Tun.‘ " (Schulmeister: 1997: S.75) F√ľr den Lernprozess bedeutet dies, dass das Augenmerk darauf gelegt werden muss, dass Kognition in situ geschieht, kontextuell gebunden oder "situiert" ist. NEISSER pr√§gte die Formel: "Wir sehen nur das, was wir wissen." Jedes Wissen wird kontextuell erworben. Jedes Wissen ist also hermeneutisch und damit der Subjektivit√§t unterworfen und l√§sst sich im Gegensatz zu den Aussagen der Kognitivisten nicht in starre Begriffs - oder Erkl√§rungskategorien einordnen. Nach dem Konstruktivismus ist der Wissenserwerb einer noch zu beschreibenden Dynamik unterworfen.

    PIAGETS Theorie der genetischen Epistemologie
PIAGET war zweifellos der Pionier der konstruktivistisch orientierten Kognitionsforschung des 20. Jahrhunderts. 1980 starb er im Alter von 84 Jahren. Er war in unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen zu Hause. Dazu gehörte Biologie, Psychologie und insbesondere Kognitionspsychologie. Er beschäftigte sich mit der Wahrnehmung, dem Erkennen und dem Gedächtnis.

PIAGET ging davon aus, dass die Entwicklung menschlichen Erkennens vom √§u√üeren zum inneren Handeln vollzogen wird. Hierbei setzt sich der Mensch handelnd und wahrnehmend mit seiner Welt auseinander. Dabei verinnerlicht er bestimmte Handlungsschemata, die sich wiederum √ľber den Vorgang der Assimilation und Akkomodation bilden. Mit zunehmender Handlungskompetenz erreicht der lernende Mensch immer h√∂here Komplexit√§tsstufen. Unter Assimilation versteht PIAGET den Umgang mit etwas Neuem als Assoziation von etwas Bekanntem. √Ąhnlich dem Lochkartensystem wird der Organismus ein Erlebnis in bereits verf√ľgbare begriffliche Strukturen einpassen. Andersherum gesagt nimmt der Organismus nur das wahr, was in seine schon bekannten Strukturen hereinpasst. Assimilation ist stets eine Reduzierung neuer Erfahrungen. Assimilation ist bei PIAGET anders zu verstehen als bei AUSUBEL, da bei AUSUBEL in der Assimilation der Vorgang der Akkomodation eingeschlossen ist. PIAGET hat den Wissenserwerb jedoch in diese zwei Komponenten geteilt. Durch die Akkomodation wird das Neue den schon vorhandenen kognitiven Strukturen hinzugef√ľgt, wodurch sich nicht nur die Struktur selbst √§ndert, sondern auch das Einzuf√ľgende. Die h√§ufigste Ursache von Akkomodation ist die sprachliche Interaktion. Der Vorgang der Assimilation und Akkomodation setzt die F√§higkeit der Objektkonstanz voraus. Hiermit meint PIAGET die fast selbstverst√§ndliche Tatsache, Gegenst√§nde auch dann als existent zu betrachten, wenn man sie nicht sieht. Die Motivation, die die Assimilation und Akkomodation vorantreibt, ist die √Ąquilibration. PIAGET bezeichnet damit ein Gleichgewichtsbed√ľrfnis zwischen der Erwartung des Eintretens einer bestimmten Situation und deren tats√§chlichem Verlauf. Ergeben sich hier Diskontinuit√§ten, muss das Handlungsschema ver√§ndert werden. PIAGET hat diese Ver√§nderung der Handlungsschemata noch erweitert, indem er den Subjekt - Objektzirkel eingef√ľhrt hat. Hiermit weist PIAGET auf die genetische Entwicklung der Schemata[2] hin und f√ľgt hinzu, dass sich diese Schemata im Laufe eines Lebens √§ndern (z.B. Erinnerungen an die Kindheit: Der Umgang mit den Eltern, Bruder, Schwester, Oma...), so dass die von Piaget entworfene konstruktivistische Lerntheorie einer Dynamik unterworfen ist, die bisher bei keiner der vorgestellten Lerntheorien zu finden war.

Zusammenfassend ist also zu sagen, dass kognitive Ver√§nderungen und Lernen nach PIAGET immer dann auftreten, wenn ein Schema statt des erwarteten Ergebnisses zu St√∂rungen f√ľhrt, und wenn diese St√∂rungen ihrerseits eine Akkomodation nach sich ziehen, die ein neues √Ąquilibrium herstellt. Wissen[3] und Lernen ist also nichts anderes als eine h√∂here Form der Anpassung an die Umwelt.

    BRUNERS pädagogisch - methodisches Konzept auf der Basis der PIAGETschen Theorie
Es f√§llt schwer, die umfassende Theorie BRUNERS einer bestimmten Lerntheorie zuzuordnen. Seine Beitr√§ge zur Kategorisierung von Begriffen und deren Zusammenfassung in Regeln w√ľrde man eher den kognitivistischen Lerntheorien zuordnen (vgl. Le Francois, 1995: S.108ff), w√§hrend seine Ausf√ľhrungen zum "entdeckenden Lernen" eher in einer nahen Verwandtschaft zu der konstruktivistischen Erkenntnistheorie nach PIAGET steht. Unter entdeckendem Lernen versteht BRUNER allgemein die selbstlernende Erschlie√üung eines Wissensgebietes, wobei der Lehrer nur eine beobachtende und helfende Funktion hat.

Da der Lehrer seine Sch√ľler nie auf jede m√∂gliche Situation vorbereiten kann, muss der Lernende schon fr√ľh beginnen, Techniken zum Probleml√∂sen zu entwickeln. Nach BRUNER ist es wichtig, solche Probleml√∂setechniken zu √ľben. Es sind vier Merkmale des entdeckenden Lernens nach BRUNER zu benennen:

    Transferförderung
Der Sch√ľler geht mit gelerntem Wissen induktiv um, das hei√üt, er sucht nach jeder neu gelernten Wissenseinheit nach Gemeinsamkeiten in seiner schon vorhandenen Wissensstruktur und formuliert daraufhin Regeln, um sich bestimmte Gemeinsamkeiten erkl√§ren zu k√∂nnen. Je mehr Einzelf√§lle er kennenlernt, umso pr√§ziser werden seine Regeln, so dass er nach einer gewissen Weile in der Lage ist, auf der Basis seiner Regel ungewisse Faktoren vorherzubestimmen. Er ist dann also in der Lage von der Regel, dem Allgemeinfall, auf den Einzelfall zu schlie√üen. Solche Gedankeng√§nge bezeichnet BRUNER als deduktiv. In dem Vorgehen des Sch√ľlers ist die genetische Theorie PIAGETS wiederzuerkennen. Jeder neue Einzelfall wird assimiliert, also als Differenz zu den bisherigen Beobachtungen verstanden, und durch Akkomodation in die Wissensstruktur eingebunden. Je mehr Einzelf√§lle dem Sch√ľler bekannt werden, desto komplexer wird die Wissensstruktur oder das Schema.

    Problemlösefähigkeit
Hierzu geh√∂rt die F√§higkeit, die L√∂sung eines Problems relativ selbstst√§ndig anzugehen. Der Lernende muss in der Lage sein, "die Problemstellung zu analysieren, Hypothesen zu formulieren und zu pr√ľfen." (Edelmann, 1996: S. 216) Beherrscht der Sch√ľler diese Eigenschaft, hat er gelernt, zu lernen, so BRUNER.

    Intuitives Lernen
Hiermit sind Einf√§lle gemeint, deren Herkunft nicht in Worte zu fassen sind. Der Volksmund nennt solche Einf√§lle auch "Geistesblitze". Intuitives Denken ist zur√ľckzuf√ľhren auf die Vertrautheit in einem bestimmten Wissensgebiet. Hierdurch ist der Lernende in der Lage, bestimmte Denkfolgen zu √ľberspringen, um schneller zu seinem Ziel zu gelangen.

    Förderung der intrinsischen Motivation
Es wird beim entdeckenden Lernen eine Neugier gegen√ľber einem Wissensgebiet erzeugt, indem man nur Bruchst√ľcke bekannt gibt, und die F√ľlle der Informationen von dem Sch√ľler entdecken l√§sst. Diese Neugier wirkt motivierend auf den Sch√ľler, neues Wissen zu erlangen.


    Konstruktivistische Lernprogramme
Es ist gerade die Nicht - Linearität von konstruktivistischen Lernprogrammen, die es dem Benutzer, nach den Erkenntnissen der strukturgenetischen Theorie PIAGETS, ermöglicht, nach seinen eigenen Konstrukten neues Wissen zu assimilieren und zu akkomodieren. "Lernen als Prozess, Lernen in Wissensgemeinschaften und kontextbezogenen Lernumwelten steht im Mittelpunkt des Konstruktivismus. Es wird daher verständlich, dass das Augenmerk der Konstruktivisten auf jenen höheren Lern - und Denkprozessen wie Interpretieren und Verstehen liegt, die Instruktionalisten bewusst ausgespart haben." (Schulmeister, 1997: S.166)

    Hypertext - Hypermedia
SCHULMEISTER ist eine Unterscheidung der Begriffe "Multimedia" oder "Hypermedia" sehr wichtig. "Hypermedia ist ein Subset von Hypertext, und Hypermedia ist zugleich ein Subset von Multimedia. Vermutlich ist es besser, Multimedia und Hypertext als zwei unabh√§ngige Entit√§ten mit einer Schnittmenge zu betrachten, die man als Hypermedia bezeichnet." (Schulmeister, 1997: S.23) Der Begriff "Multimedia geht dabei f√ľr SCHULMEISTER √ľber einen Zusammenschluss verschiedener Medien weit hinaus. In einer Zusammenfassung formuliert er, Multimedia sei eine "interaktive Form des Umgangs mit symbolischem Wissen in einer computergest√ľtzten Interaktion." (Schulmeister, 1997: S.22)

Historisch gesehen, besteht ein Hypertextsystem aus einem Text, der so als Datei gespeichert ist, dass es m√∂glich ist, mit Hilfe von Links, interaktiven Textverweisen, in der Textstruktur zu springen. Der Hypertext erm√∂glicht dem Benutzer, eine un√ľberschaubare Datenmenge zu strukturieren. Der Computer schien f√ľr diesen Zweck pr√§destiniert zu sein. NIELSEN schreibt hierzu: "That hypertext is fundamentally a computer phenomenon [...] Hypertext can only be done on a computer, whereas most other current applications of computers might just as well be done by hand." (Nielsen, 1995: S.16) Mit diesen Systemen ist es den Autoren gelungen, dem Computer eine Aufgabe zuzuschreiben, die seinem Charakteristikum gerecht wird, n√§mlich riesige Datenmengen zu speichern. Es ist f√ľr einen symbolverarbeitenden Computer ein Leichtes, jene Datenmengen, also auch Symbole miteinander zu verkn√ľpfen, das entspricht seiner "Eigenart". Heute k√∂nnen Hypertexte aber auch mit Bildern, Videosequenzen und Musik verbunden sein. Deshalb werden solche Systeme heute auch Hypermedia - Systeme genannt. Der wohl bekannteste und gr√∂√üte Hypertext ist das World Wide Web. Das Surfen durch das Internet ist vergleichbar mit der Arbeitsweise an einem Hypertextprogramm.

Hypertexte k√∂nnen den unterschiedlichsten Anforderungen entsprechen. √Ąhnlich den ID - Systemen k√∂nnen sie den Trainer oder Lehrer bei der Auswahl seiner Lehrmethode unterst√ľtzen. Es ist aber auch m√∂glich, Hypertextsysteme dem Sch√ľler als Lernprogramm zur Verf√ľgung zu stellen. Letztlich kann es ebenfalls der schlichten Darbietung von Informationen dienen, wie sie z.B. durch das Internet repr√§sentiert wird.

SCHOOP und GLOWALLA formulieren vier Strukturelemente eines Hypertextsystems:
    strukturelle Aspekte operationale Aspekte mediale Aspekte visuelle Aspekte
Im Folgenden sollen diese vier Elemente so erklärt werden, dass es möglich ist, sich eine Vorstellung von der Funktionsweise eines Hypertextsystems zu machen (siehe Abb.4):

Die Struktur eines Hypertextsystems besteht aus Knoten, Links und Ankern. Die Knoten vernetzen einzelne Begriffe untereinander. Sie sind zu vergleichen mit Stra√üenkreuzungen, da in einem Knoten mehrere Textpfade aufeinandertreffen. Man unterscheidet gro√üe und kleine Knoten. Je mehr Pfade von einem Knoten ausgehen, desto gr√∂√üer ist er. "Knoten k√∂nnen Beispiele, Annotate, Literatur, andere Titel, Bilder, T√∂ne oder Filme sein." (Schulmeister, 1997: S.252) Links und Anker sind die Verkn√ľpfung zweier Knoten. Hierdurch kann der Benutzer zu einem anderen Themengebiet springen. "Diese Links stellen die Verbindung zwischen der Textstelle im Ausgangsdokument (Knoten) und dem Ziel her, an das der Leser gef√ľhrt werden soll ("Anchor" = engl. f√ľr Anker)" (B√§uerle/Schr√∂ter, 1999: S. 70) In den meisten F√§llen wird das Link oder der Anker im Hypertext speziell markiert, sei es durch eine andere Farbe, Ver√§nderung des Cusors o.√§.. Weiterhin unterscheidet man unidirektionale und bidirektionale Links. W√§hrend die unidirektionalen Links in einer Sackgasse enden, verweisen bidirektionale Links, wiederum an einen neuen Knoten, wobei der Benutzer in zwei Richtungen navigieren kann.

Mit operationalen Aspekten meinen SCHOOP und GLOWALLA die Navigation innerhalb des Hypertextes, h√§ufig auch als "browsing" bezeichnet. Sie entspricht der Lernerkontrolle bei den behavioristischen und kognitivistischen Lernprogrammen und unterliegt einer √§hnlichen Spannung zwischen einem eher lernerdeterminierten und einem eher programmdeterminierten Lernprozess. Erst wenn sich die Designer √ľber die Zielgruppe im Klaren sind, ist diese Frage ernsthaft zu beantworten. Das Risiko des "lost in hyperspace" liegt nur bei Erstbenutzern und Neulingen in einem Wissensgebiet vor. Hat der Lerner ein klares absehbares Lernziel vor Augen oder hat er sich an die Hypertextumgebung gew√∂hnt, ist das oben beschriebene Risiko geringer. Auch SPIRO und JEHNG halten Hypertextsysteme f√ľr erfahrene Lerner f√ľr geeigneter: "It is best suited for advanced learning, for transfer/application learning goals requiring cognitive flexibility, in complex and ill - structured domains rather than introductory learning, for memory tests, in simpler domains." (Spiro/Jehng, 1990: S.167) Die Programmdesigner von Hypertextsystemen sind hier der Wahl zwischen eher strikteren Navigationsformen oder eher offenen Navigationsformen ausgesetzt. Es kann auch eine Vorliebe f√ľr das entdeckende Lernen die Wahl zwischen diesen beiden Navigationsformen bestimmen, da hier sicherlich die offene Navigationsform pr√§feriert w√ľrde, um dem Lernenden "ein gewisses Ma√ü an Desorientierung zu bieten." (Schulmeister, 1997: S.59)

Ein √§hnliches Problem stellt das der Granularit√§t dar. Man bezeichnet damit die Gr√∂√üe der Informationseinheit. Je gr√∂√üer die Informationseinheit, desto schw√§cher ist der Einfluss des Hypertext - Charakteristikums. Werden aber die Informationseinheiten zu klein gew√§hlt, kann dies zu einer Verfremdung der Gesamtinformation f√ľhren und den Lerner im Aufbau seiner kognitiven Konstrukte st√∂ren oder sogar verwirren. Zur L√∂sung des Problems der Granularit√§t schlagen LAVE und WENGER die Einbettung des Hypertextsystems in eine Erz√§hlung, eine Story, vor. Hierdurch kann man die Informationseinheiten relativ klein w√§hlen, um sicherzustellen, dass sie inhaltlich nicht allzu komplex werden. Durch die im Hintergrund erz√§hlte Geschichte ist man dennoch in der Lage, die Zusammenh√§nge herzustellen. Einer Story gelingt es also, die f√ľr den Lerner unabh√§ngig nebeneinanderstehenden Informationen inhaltlich zu strukturieren.

Durch die verschiedenen Formen von Verbindungsarten (siehe Abb.4) ist es möglich, die unterschiedlichen Möglichkeiten von Autorensteuerung zu verdeutlichen:
Pfade verbinden Knoten miteinander, ohne einen Knoten zweimal anzusteuern. Ringe hingegen f√ľhren den Lerner durch einen cyclischen "Lernweg", bei dem Startpunkt und Ziel identisch sind. Speichen wiederum sind den Pfaden sehr √§hnlich. Sie sind eine lineare Verbindung zwischen zwei Knoten, sie f√ľhren den Lerner jedoch wieder zu seinem Ausgangspunkt zur√ľck und zwar √ľber den gleichen Weg, den sie schon auf dem Hinweg genommen haben. Durch diese verschiedenen Verbindungsarten ist es m√∂glich, als Autor den Lerner w√§hrend seines Lernprozesses zu steuern. Je dominanter die Verbindungen zwischen den Knotenpunkten ist, um so autorengesteuerter ist das System. Ist es m√∂glich in einem Programm ohne Ziel zu "browsen", sind eine Reihe anderer Orientierungshilfen entworfen worden, die im Folgenden beschrieben werden sollen.

KUHLEN benennt eine Reihe gebr√§uchlicher hypertextspezifischer Orientierungs - und Navigationsmittel: "graphische √úbersichten ("Browser"), vernetzte Ansichten ("web views"), autorendefinierte √úbersichtsmittel, Pfade ("path/trails"), gef√ľhrte Unterweisungen ("guided tours"), "Backtrack" - Funktionen, Dialoghistorien, retrospektive graphische (individuelle) √úbersichten, leserdefinierte Fixpunkte ("bookmarks"), autorendefinierte Wegweiser ("thumb tabs"), Markierung gelesener Bereiche ("breadcrumbs")." (Kuhlen, 1991: S.144ff.)

Der mediale Aspekt der Hypertextprogramme wurde schon angesprochen und leitete eine neue Entwicklung im Bereich der Hypertextsysteme ein, die Hypermediaprogramme. So ist heute ein Hypertextprogramm als solches kaum noch zu erkennen, da es von einem reichhaltigen Angebot an verschiedenen Programmen √ľberlagert ist.

Der visuelle Aspekt spielt f√ľr die Orientierung innerhalb eines Hypertextes eine wichtige Rolle. Aus diesem Grund haben Designer eine Menge von Alternativen entwickelt, die vom klassischen Inhaltverzeichnis abweichen. Unter dem Sammelbegriff "Knowlegde Maps" oder graphische Browser werden graphische Darstellungen von Hypertext - Knoten verstanden. Die unterschiedlichen Abbildungen der Inhalts√ľbersichten k√∂nnen zweidimensional, dreidimensional oder hierarchisch sein. Die Zukunft soll in dynamischen Verkn√ľpfungen liegen, d.h. dem Benutzer werden durch das Programm nur solche Verkn√ľpfungen zur Verf√ľgung gestellt, die seinen aktuellen Bed√ľrfnissen entsprechen. F√ľr solche Anwendungen m√ľssen jedoch erst die Diagnosesysteme weiterentwickelt werden. Neben der graphischen Darstellung der Verkn√ľpfung von Hypertext - Knoten k√∂nnen aber auch die Relationen von Hypertext zu Echt - Weltph√§nomenen repr√§sentiert werden. Hierdurch bliebe die Wissensbasis nicht systemimmanent, sondern es w√ľrden ebenfalls Verkn√ľpfungen au√üerhalb des Systems aufgebaut werden.

Von vielen Autoren werden die Vorteile des Hypertextsystems f√ľr den Lerner hervorgehoben. So stellt z.B. SCHULMEISTER fest, dass es durch Hypertexte auch m√∂glich ist, hermeneutische Wissensgebiete zu repr√§sentieren. Allerdings nicht in der Form eines instruktionellen Lernprogramms, sondern als eine Darbietung von Informationsvielfalt. Dadurch ist es m√∂glich, die Ergebnisse von Verhaltensmodifikationen innerhalb einer bestimmten Situation anzugeben. Die Menge der Verhaltensmodifikationen bleibt dennoch weiter beschr√§nkt, um das System vor dem ewig gef√ľrchteten unendlichen Regress zu bewahren. Trotzdem zeigen Hypertexte in diesem Bereich eindeutig Vorteile gegen√ľber den bisher vorgestellten behavioristischen und kognitivistischen Lernprogrammen, die sich auf die Pr√§sentation von Faktenwissen, d.h. deklarativem Wissen beschr√§nkt haben, mit Ausnahme der Courseware - Systeme.
TERGAN stellt die √Ąhnlichkeit zwischen menschlichem Denken und einem Hypertextprogramm heraus und behauptet: "Das Arbeiten mit modernen Hypertext/Hypermedia - Systemen entspricht einem aktiven Aufsuchen, Explorieren, kognitiven Verarbeiten, Umstrukturieren und (falls vom System unterst√ľtzt) Kreieren von Informationsknoten unter Nutzung einer interaktiven graphischen Benutzeroberfl√§che." (Targan, 1995: S.124) Die Strukturgleichheit von Hypertext und Denken wird von SCHULMEISTER auch als die "Hypothese der kognitiven Plausibilit√§t von Hypertext" bezeichnet. Dieser Parallelisierung zwischen der Arbeit des menschlichen Gehirns und der Funktionsweise eines Hypermediaprogramms stimmt B√ĄUERLE jedoch nur bedingt zu: "Dagegen wird jedoch h√§ufig eingewendet, die komplexe Assoziationsstruktur des menschlichen Ged√§chtnisses k√∂nne nicht so ohne weiteres durch ein Netz aus Hypertext - Links nachgestellt werden." (B√§uerle, 1999: S. 73) Dennoch, so B√ĄUERLE weiter, sei eine assoziative Lernumgebung immer einer linearen vorzuziehen. Es soll dem jedoch entgegengesetzt werden, dass jeder Lernsituation und jedem Lernziel eine ihr eigene Lernumgebung zugewiesen werden muss. So ist z.B. der Erwerb wissenschaftlicher Fakten immer einer Linearit√§t unterworfen, da die Wissensstrukturen aufeinander aufbauende sind.

SCHULMEISTER hat auf der Basis der konstruktivistischen Lerntheorien sieben Postulate an ein Lernprogramm aufgestellt:
    Aktivit√§t des Lernenden: Der Lernende selbst bestimmt den Aufbau oder die Umstrukturierung von Konstrukten. Situativit√§t des Lernenden: Der Lernende ist der Kontextgebundenheit unterworfen. Interaktivit√§t des Wissenserwerbs: Nur durch die Interaktion mit anderen k√∂nnen letztendlich Wissensstrukturen aufgebaut werden. Kumulation von Informationen: Informationen werden mit allen schon vorhandenen Strukturen verkn√ľpft. Konstruktivit√§t des Wissenserwerbs: Aufbau von Konstrukten. Zielorientierung des Lernenden: Am erfolgreichsten wird der Sch√ľler lernen, wenn er das Ziel kennt. Selbstregulierung des Lernenden: Da die Aussagen konstruktivistischer Lerntheorien jedem Individuum einen eigenen Erkenntnisprozess zuordnen, ist es wichtig, dass der Lernprozess nicht auf einer Instruktion beruht, sondern aktiv und selbstbestimmt ist.
Der Hypertext scheint in den meisten Punkten den Anforderungen an ein konstruktivistisches Lernprogramm zu gen√ľgen. Oft f√§llt es jedoch schwer, den Aspekt der Interaktivit√§t in den computergebundenen Lernkontext mit einzubeziehen, da die Arbeit mit einem Hypermedia - Programm zwar individuell, dadurch jedoch meist auch sehr einsam ist. Ein √§hnlicher Konflikt ergibt sich bei der Betrachtung des Aspektes der Zielorientierung. H√§ufig f√§llt es den Designern von Lernprogrammen schwer, zu definieren, wieviel Zielorientierung der Benutzer ben√∂tigt. Vielfach werden zieldefinierte Programme programmdeterminiert, wie sich schon bei der Modellierung eines Navigationssystems bei Hypertexten herausstellte.

Neben den Hypertextsystemen hat sich eine Reihe anderer Formen entwickelt, die sich ihrer offenen Struktur bedienen. So wurden zum Beispiel Lexika und Enzyklop√§dien als Hypertext konstruiert. Ihr Vorbild bleibt dabei das geschriebene Buch, so dass sie in einer Programmumgebung als elektronische B√ľcher bezeichnet werden. Das elektronische Buch l√§sst sich dennoch aufgrund seiner charakteristischen Eigenschaften von einem Hypertext unterscheiden. Einerseits sieht der Benutzer zu einem bestimmten Kapitel das Layout einer Buchseite vor sich, andererseits kann der Benutzer durch Skip - Tasten das Umbl√§ttern einer Buchseite simulieren. Folgende Elemente sind in einem Gro√üteil von elektronischen B√ľchern zu finden:
    Eine Suchoption, die es dem Benutzer erm√∂glicht, mit Hilfe unterschiedlicher Suchkriterien schnell an die Informationen zu gelangen, die f√ľr ihn relevant sind. Eine Markieroption, um Lesezeichen zu setzen und wichtige Textstellen zu markieren. Ein Inhaltsverzeichnis, um dem Benutzer die Orientierung zu erleichtern. Links, wie man sie aus den Hypertexten kennt, jedoch ist ihre Verkn√ľpfung meist nur unidirektional und f√ľhrt somit nicht zu einem verkn√ľpften Netz, sondern gibt Zusatzinformationen oder Erkl√§rungen an.
Man sieht am Beispiel der Lexika, dass die Umsetzung in ein elektronisches Buch sinnvoll sein kann. Dennoch darf nicht vergessen werden, dass es weiterhin durchaus Textgattungen geben wird, bei denen eine lineare Verwendung sinnvoller erscheint (z.B. Romane, wissenschaftliche Arbeiten). Es hängt also immer von der Art der Wissensvermittlung ab, ob sich eine lineare oder eine nicht lineare Programmgestaltung eignet.

Eine andere Form von Hypertextsystemen sind die sogenannten KIOSK - Systeme. Sie sind wesentlich unverzweigter als ein Hypertextprogramm. Ihre Anwendung finden sie in erster Linie in der Pr√§sentation. Gegenw√§rtig machen sich jedoch eher Versandh√§user, Museen und das Marketing diese Technologie zunutze. Ihre Struktur ist fest verdrahtet und stark von Autoren geleitet. Eines der Grundelemente von KIOSK - Systemen sind die "guided - tours". Hier haben die Autoren einen Weg durch das System f√ľr den Benutzer vordefiniert, um ihn z.B. in ein unbekanntes Wissensgebiet einzuf√ľhren. In Lernprogrammen werden sie als Instruktionsteil eingebaut. Die Grenzen zwischen KIOSK - Systemen und Hypertexten sind schwimmend. Je komplexer das System, desto hypertext√§hnlicher wird es.

    Simulationen
Simulationen k√∂nnen in vielen Lernprogrammen zur Anwendung kommen, werden von SCHULMEISTER jedoch als "einer der St√ľtzpfeiler des Konstruktivismus" (Schulmeister,1997: S.374) benannt. Sie dienen der Nachahmung von komplexen Maschinen, Prozessen, Modellen und Systemen. Sie werden als dynamische Systeme bezeichnet, weil es dem Benutzer erm√∂glicht wird, durch die √Ąnderung von Parametern die Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu beobachten. "Der entscheidende Vorteil dieser Simulationen liegt darin, dass sie ohne finanzielles Risiko Entscheidungsabl√§ufe in Echtzeit erlauben." (B√§uerle, 1999: S.10)

Unter einer Simulation, so SACHER, "versteht man das Arbeiten und Experimentieren mit einem Modell anstelle eines realen Objekts", wobei "ein Modell ein vereinfachtes Bild einer Klasse originaler Objekte ist." (Sacher, 2000: S.159) Zu ihrer Erstellung werden reale Abläufe beobachtet. Aufgrund der Differenz zwischen Ausgangs - und Endzustand werden Regeln formuliert, lassen sich diese in die Form eines Algorithmus bringen spricht man von einer Computersimulation (vgl. Sacher, 2000: S.159). Nach WEDEKIND basiert somit jede Computersimulation auf Modellen, genauer auf operativen Modellen, mit denen eine aktive Auseinandersetzung möglich ist (vgl. Wedekind, 1981: S.35).

Viele Ans√§tze und Begr√ľndungen zum Lernen mit Modellierungsprogrammen und Simulationen entwickeln sich aus dem Probleml√∂sen oder dem entdeckenden Lernen, andere aus dem Ansatz Lernumwelten, situierte Kognition und dem Konstruktivismus." (Schulmeister, 1997: S.378) Die Gemeinsamkeiten aller Ans√§tze sind dem Lernprozess bei Simulationen zu entnehmen. DUFFIELD unterscheidet hierbei 4 Phasen:
    Analyse der Ergebnisse Hypothesengenerierung Hypothesentesten Evaluierung
"Simulationen fordern eine Begr√ľndung durch kognitionspsychologische und konstruktivistische Theorien geradezu heraus, obwohl [...] hier die Unterscheidung zwischen wissenschaftlicher Methodologie und psychologischen Denkprozessen beachtet werden muss. Simulationen werden deshalb auch gern f√ľr das Training von Probleml√∂sungsprozessen eingesetzt." (Schulmeister, 1997: S.379) Die oben von SCHULMEISTER beschriebene Unterscheidung soll an dieser Stelle besonders hervorgehoben werden, da Simulationen dazu verf√ľhren Variablen an Grenzwerten zu orientieren, um m√∂gliche Auswirkungen auf die Umwelt zu evaluieren. F√ľr forschende Zwecke ist das wohl angebracht, f√ľr Ausbildungszwecke ist bei dieser Nutzung von Simulationen jedoch eine gro√üe Gefahr zu sehen, da hierdurch keine Assimilation mit realen Abl√§ufen stattfinden kann.

Es sei noch auf den modellhaften Charakter einer Simulation hingewiesen. Modelle k√∂nnen immer nur einen Teil der wirklichen Abl√§ufe darstellen. Sie sind also einer starken Reduktion unterworfen. B√ĄUERLE bemerkt hierzu: "Keine Computersimulation wird alle M√∂glichkeiten dieser Situation ber√ľcksichtigen k√∂nnen." (B√§uerle, 1999: S.11) So bleibt vielfach eine Erprobung bestimmter Abl√§ufe in der Realit√§t unerl√§sslich.

    Gesamt√ľberblick √ľber alle vorgestellten Lernprogramme und aktuellen Entwicklungen
In einer abschließenden Zusammenfassung sollen noch einmal alle Lernprogramme in einer Übersicht vorgestellt werden.

Lern - theorie

Lernprogramm

Komponenten

Vorteile

Nachteile
Behavioristische Lerntheorie
Programmierte Instruktion
    Instruktion Pr√ľfung
    - kleine Lerneinheiten Häufiges Feedback zum Verstärken der Motivation Unmittelbares Feedback Leichter Wiedereinstieg in das Programm
    - indifferente Unterscheidung in richtig und falsch stark lineare Programmstruktur standardisiertes Feedback demotivierende Monotonie Suggestivfragen Transferproblem
Autorensysteme
    - Autorenschnittstelle Benutzerschnittstelle Algorithmen zum Umsetzen des Autoreninputs
    - Verzweigung des Programms Individualit√§t durch Autorenschnittstelle Programmieren f√ľr den Laien wird m√∂glich
    - unverhältnismäßig lange Programmierzeit keine Adaptivität kurzfristige Lerneffekte expositorische Instruktion
Courseware, CBT
    - unterschiedliche Komponenten aus unterschiedlichen kognitiven Werkzeugen
    - ansprechende Gestaltung Multimediasysteme Repräsentation hermeneutischer Wissensgebiete
    - geschlossenes System keine Adaptivität
Kognitivistische Lerntheorie
ID - Systeme
Lehrerorientiert
    Autorenschnittstelle Expertenschnittstelle
    - Erleichterung bei der Vorbereitung des Unterrichts
    - Der Lerner bleibt reaktiv programmdeterminiert die kognitiven Theorien sind nicht mit einem Instruktionsprogramm vereinbar können helfen, aber nicht erklären Deduktionsproblem
ID - Systeme
Lernerorientiert
    Lernerkontrolle Wissensbasis Benutzerschnittstelle
    - Anpassung des Lerners an das System
    Anfänger haben Schwierigkeiten im Umgang mit der Lernerkontrolle
IT - Systeme
    - Wissensbasis Benutzerschnittstelle Expertenschnittstelle
    - Diagnosefähig Möglichkeit zur Interaktion mit dem Programm
    - kein Einbezug von Lernstilen innerhalb der Inferenzkomponente keine Verarbeitung hermeneutischer Wissensgebiete möglich
Konstruktivistische Lerntheorie
Hypertext - Hypermedia
    - Links Knoten Navigationskomponente Knowledge Maps
    - Nicht - linear können sowohl Lehrer - als auch Lernerorientiert sein entdeckendes Lernen möglich Repräsentation hermeneutischer Wissensgebiete Anpassung des Lerners an das System
    - verirren in der Informationsf√ľlle
Simulationen
    Modell Dynamische Berechnung des Modells
    - dynamisches System "St√ľtzpfeiler des Konstruktivismus" k√∂nnen auch bei praktischen F√§higkeiten anleiten
    - Reduktion der Wirklichkeit


Es bleibt festzuhalten, dass jedes Lernprogramm seine eigenen Schwächen und Stärken besitzt. Es ist deshalb auch nicht möglich, ein behavioristisches Lernprogramm durch ein kognitivistisches oder gar konstruktivistisches Lernprogramm zu substituieren. So klassifizieren MIDORO und OLIMPO Lernprogramme nach ihrer Adaptivität, Navigabilität und ihrer Reaktivität. Während z.B. Hypertexte Vorteile in der freien Navigation bilden und so dem Lerner die Möglichkeit zum entdeckenden Lernen geben, besitzen die ITS die Charakteristik, sich an den Lerner anzupassen, weil sie mit einer intelligenten Diagnoseschnittstelle ausgestattet sind. Simulationen wiederum können sehr variabel auf die Eingaben des Lernenden reagieren und gelten deshalb als besonders dynamisch (vgl. Midoro/Olimpo, 1991: S.181). In aktuellen CBT - Entwicklungen werden die vorgestellten Lernprogramme zusammengeschlossen. Es handelt sich bei aktuellen Programmentwicklungen um Multikomponentensysteme. So ist es möglich, ein Lernprogramm mit einem komplexen Anforderungsprofil zu konstruieren.

Das Erschlie√üen der neuen Medien, wie z.B. des Internet oder Multimedia - Anwendungen wird als ein entscheidender Faktor im deutschen Bildungssystem bezeichnet. So ist in den Empfehlungen zur Erneuerung des Bildungswesen zu lesen: "Der Zugang zum Internet wird zu einem entscheidenden Faktor f√ľr die Qualit√§t von Bildung und Ausbildung." (Empfehlungen 1999: S.39) Der ehemalige Bundespr√§sident HERZOG merkt jedoch kritisch an: "Wir m√ľssen die P√§dagogik f√ľr das Informationszeitalter aber erst noch erfinden." (Herzog, 1999: S.20)

Deutlich wird dieser von Herzog bedenkenswerte Einwand, in einem k√ľrzlich ver√∂ffentlichten Aufsatz von SCHULMEISTER. Er besch√§ftigt sich mit den im Internet zu findenden Lernprogrammen und im speziellen mit virtuellen Universit√§ten. Schulmeister kommt zu dem Schluss, dass sich das Lernangebot virtueller Universit√§ten nicht von dem der Pr√§senzuniversit√§ten unterscheidet, h√§ufig sogar die Pr√§senzuniversit√§ten ein weitergehendes Angebot zu bieten haben. SCHULMEISTER gibt f√ľnf Leistungen an, die das Profil einer virtuellen Universit√§t ausmachen:
    "Qualität der didaktischen Materialien im Netz Qualität der moderierten Seminare im Netz Intensität der tutoriell begleiteten Arbeitsgruppen im Netz Die Kommunikation im Chat - Modus Das Selbstlernen im interaktiven Modus" (Schulmeister, 1999: S. 169)
Durch die Analyse einzelner Aspekte kommt SCHULMEISTER zu der √úberzeugung, dass die meisten der angebotenen Medien in virtuellen Universit√§ten "einfache R√ľckgriffe auf Methoden des Programmierten Unterrichts" (Schulmeister, 1999: S. 170) sind. Solche Medien werden nicht nur sehr schnell den Lerner demotivieren, sondern auch die Lerneffizienz auf ein Minimum reduzieren (siehe Kap.2.1.2.1.). Bei der Betrachtung virtueller Seminare stellt SCHULMEISTER heraus, dass dieser Aspekt nicht der Virtualit√§t angepasst wurde, sondern "an realen Seminarformen orientiert ist." (Schulmeister, 1999: S.171) Die zus√§tzlich von diesen Universit√§ten angebotene Lernsoftware ist meist nicht √ľber das Internet selbst zu erschlie√üen, sondern wird per CD - Rom an den Benutzer geschickt. Seine Untersuchungen zu den Lernprogrammen fallen sehr positiv aus. Er relativiert jedoch auch seine Aussage, indem er die gigantische Informationsflut des Internet in Relation setzt zu den hervorgebrachten Lernprogrammen. In einer abschlie√üenden Bewertung weist SCHULMEISTER noch einmal auf die Entp√§dagogisierung durch das Internet hin. Hier wurden auf ein modernes Informationsmedium veraltete didaktische Methoden angewandt. Das hat dazu gef√ľhrt, dass man die Erkenntnisse der Kognitionspsychologie vernachl√§ssigt hat zugunsten der alten Instruktionstheorien. Schulmeister fordert, "dass den Lernenden mehr Raum zur aktiven Dokumentation und zum Austausch ihrer Denkprozesse, mehr Raum f√ľr aktives Tun und f√ľr das Konstruieren von Wissen und Programmen als Werkzeuge f√ľr die kognitive Konstruktion von Wissen angeboten werden." (Schulmeister, 1999: S.173) An dieser Stelle soll noch einmal auf die Bedenken von HERZOG eingegangen werden, der noch nach einer P√§dagogik f√ľr das Informationszeitalter suchte. Erst wenn es gelingt, einen reflektierten Umgang mit den neuen Medien zu pflegen, ist es auch m√∂glich, diesen Systemen eine didaktisch und lerntheoretisch tragf√§hige Grundlage zu schaffen. Lange Zeit war die Lern - und Kognitionspsychologie der Computertechnologie voraus. Lernprogramme basierten auf den Erkenntnissen einer Lerntheorie. Heute existiert die Technologie und fordert die Kognitionspsychologen heraus, eine Theorie zu formulieren, die einen konstruktiven Umgang z.B. mit dem Informationsmedium Internet zul√§sst.
[1] Diese Meinung vertritt allerdings nur Ausubel, Bruner ist da ganz anderer Meinung. F√ľr ihn ist das entdeckende Lernen eine M√∂glichkeit, Probleml√∂sestrategien zu entwickeln.
[2] Unter Schemata versteht Piaget die festen Zuschreibungen von Funktionsweisen gegen√ľber einer bestimmten Sache, die so im Subjekt eine subjektive Bedeutung erlangt.
[3] Es sollte darauf hingewiesen werden, dass Piaget immer ein "Passen" meint, wenn er von Wissen spricht.

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