Dr. Robert Geiger - Lehrstuhl für Pädagogik - TU München

3 Theoretische Grundlagen 35
In Teilen finden in der vorliegenden Arbeit alle drei genannten Funktionen von Beispielen
Anwendung. Zum ersten wecken sowohl das erste, einfachere Lösungsbeispiel sowie das
komplexe Lösungsbeispiel der zweiten Aufgabe die Neugier der Lernenden. Die Beispiele aus
der beruflichen Praxis bezeugen darüber hinaus die hohe Relevanz der zu erarbeitenden Lerninhalte.
Zum zweiten analysieren die Schüler die beiden Lösungsbeispiele mit Hilfe der Erschließungsfragen
und finden bzw. bestätigen die gefragten Begriffe und Schemata selbständig.
Zum dritten werden die Prinzipien und Prozeduren der Schrittkettenprogrammierung -
dem Lerninhalt des untersuchten Unterrichts - durch die konkreten Anwendungsbeispiele illustriert.
In den vorliegend untersuchten Lernprozessen handelt es sich zentral um den Erwerb zu erlernender
Schemata, mit Hilfe derer SPS-Schrittketten programmiert werden. Nach Stark (1999,
S. 20) können Lösungsbeispiele die Induktion von zu erlernenden Schemata fördern. Dabei ist
gemeint, dass Lösungsbeispiele „die Struktur eines abstrakten Konzeptes veranschaulichen“
können. Somit bieten sie „Lernenden die Möglichkeit, allgemeine Prinzipien aus einer gut
strukturierten Lösung zu extrahieren“ (ebd. S. 20).
Eine weitere Funktion von Lösungsbeispielen besteht in der „Prozeduralisierung von Fertigkeiten“
(Anderson, Farrel, Sauers 1984, zit. nach Stark 1999, S. 20, Hervorhebung im Original).
Demnach können geeignete Beispiele „als Modelle zur Extraktion oder zur Übernahme
von Prozeduren dienen“ (ebd., S. 20). Eine Ähnlichkeit zwischen dem gewählten Beispiel und
der zu lösenden Aufgabe erleichtert die Prozeduralisierung. Der Vorteil gegenüber einem
klassischen, systematikorientiert aufgebauten Lehrtext besteht hierbei darin, dass die Überführung
in eine Prozedur hier schon erbracht ist. Der Prozeduralisierungsprozess ist direkt. Die
gefundene Prozedur kann sofort zur Problemlösung eingesetzt werden. Das Wissen des systematikorientiert
aufgebauten Lehrtextes muss dazu erst in eine Prozedur überführt werden
(vgl. ebd., S. 20).
Als eine Erklärung für die Effektivität des Lernens mit Hilfe von Lösungsbeispielen dient in
letzter Zeit bevorzugt die Cognitive Load Theorie (vgl. Sweller, VanMerrienboer, Paas 1998
und VanMerrienboer, Kirschner, Kester 2003). Nach dieser Theorie besteht ein Zusammenhang
zwischen dem Umgang mit Kapazitätsbeschränkungen des menschlichen Informationsverarbeitungssystems
und der Leistungsfähigkeit beim anfänglichen Erwerb kognitiver Fähigkeiten.
Im Zentrum der Theorie steht die Kapazitätsbeschränkung der einzelnen Bereiche
des Arbeitsgedächtnisses. Laut Sweller (1988) resultiert die kognitive Belastung bei Lernprozessen
aus der Menge an Informationen, die für kognitive Vorgänge bei der Bearbeitung von
Aufgabenstellungen bereit gehalten werden müssen sowie aus den für die Bearbeitung der
Aufgaben erforderlichen Prozessen selbst. Aus der genannten Kapazitätsbeschränktheit ergeben
sich Probleme, wenn mehr Informationen in die Verarbeitungsprozesse einbezogen werden
müssen als dafür notwendige Kapazitäten verfügbar sind. Als Konsequenz dieses Defizits
steigt die Fehlerwahrscheinlichkeit drastisch an. Sweller, VanMerrienboer und Paas (1998,
zitiert nach Renkl 2003, S. 94f.) unterscheiden drei unterschiedliche Formen von Cognitive
Load: Intrinsic Load bestimmt sich über die Komplexität des Lernmaterials und kann somit
nicht ohne weitere Maßnahmen durch instruktionale Intervention verändert werden. Extraneous
Load bezeichnet die Belastung, die durch die Verarbeitung von Informationen entsteht,
die nicht unmittelbar dem Wissenserwerb dienen. Derartige Belastungen, wie z.B. das Umrechnen
von Größen in Berechnungsaufgaben zur technischen Mechanik, sind durch die instruktionale
Gestaltung der Lernsituation bedingt und können demnach auch instruktional
verändert werden. Germane Load beschreibt die kognitive Belastung aus den Lernprozessen
selbst. Ziel der Gestaltung von Lehr-Lern-Situationen muss es daher sein, die Verarbeitungs-