Expertise-Umkehr-Effekt

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Expertise-Umkehr-Effekt

Instruktionspsychologie

Lernereigenschaften


Überblick

� Lernervorwissen

Expertise-Umkehr-Effekt

�Vorübungsprinzip

�Imaginationseffekt

� Räumliches Vorstellungsvermögen

�„Fähigkeitsverstärkungs“-Hypothese

�„Fähigkeitskompensations“-Hypothese

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Lernziele

� Was versteht man unter dem Expertise-

Umkehr-Effekt?

� Welche Erklärungsansätze zum Expertise-

Umkehr-Effekt kennen Sie?

� Wie ist das räumliche Vorstellungsvermögen

definiert?

� Profitieren Lernende mit niedrigem oder mit

hohem räumlichen Vorstellungsvermögen

verstärkt von instruktionspsychologischen

Gestaltungsprinzipien?

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Lernereigenschaften

� Lernereigenschaften moderieren u.a.

den Einfluss der Gestaltung der

Lernmaterialien auf die Lernleistungen

� Lernereigenschaften

Expertise bzw. Vorwissen

�Räumliches Vorstellungsvermögen

�Feld(un-)abhängigkeit

�Weitere Lernereigenschaften

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Lernervorwissen

� Vorwissen bzw. Expertise die am besten

untersuchte Lernereigenschaft in der

Instruktionspsychologie

� Gestaltungsprinzipien

Expertise-Umkehr-Effekt

�Vorübungsprinzip

�Imaginationseffekt

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Expertise-Umkehr-Effekt I

Expertise-Umkehr-Effekt = Vorwissen des Lernenden

moderiert die Lernwirksamkeit von Gestaltungsprinzipien;

zum Teil kehrt sich sogar der lernförderliche Einfluss von

Gestaltungsprinzipien für Experten bzw. für Novizen um

� Beispiel: Lernmaterialien, die für Experten aufgrund ihrer

Gestaltung lernförderlich sind, sind für Novizen lernhinderlich

� Empirische Befundlage: Effekt empirisch sehr gut und mit

hoher praktischer Bedeutsamkeit belegt (Kalyuga, 2007)

� Kritik: Expertisebegriff � In aller Regel keine echten

Experten als Versuchspersonen (Ausnahme: Oksa, Kalyuga

& Chandler, 2010)

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Expertise-Umkehr-Effekt II

� Erklärungsansätze

�Cognitive Load

�Motivation

�Mentale Bilder

�Zone der proximalen Entwicklung

�Flow-Erleben

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Erklärungsansatz: Cognitive

Load

� Typische Erklärung zum Expertise-Umkehr-Effekt

� Bei Experten: Redundante Informationen führen zu

Interferenzen mit eigenen vorhandenen Schemata

� � Erhöhung der lernirrelevanten kognitiven Belastung bei

Experten, die beispielsweise eine Animation mit (redundanter)

Erklärung erhalten

� Bei Novizen: Überlastung des Arbeitsgedächtnisses durch zu

schwierige Lernmaterialien, die sie ohne zusätzliche

Erklärungen nicht verstehen

� � Erhöhung der lernirrelevanten kognitiven Belastung bei

Novizen, die z.B. eine Animation ohne Erklärung erhalten

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Erklärungsansatz: Motivation

� Berücksichtigung der Motivation der Lernenden

� Bei Experten: Einfache, stark strukturierte und speziell für Novizen

konzipierte Lernumgebungen und Aufgaben motivieren Experten nicht

hinreichend, ihre kognitiven Kapazitäten zu investieren � Geringere

Lernleistungen

� Experten erleben diese Lernumgebungen zudem als zu einfach und nicht

herausfordernd genug � Geringe Beschäftigungsdauer mit der

Lernumgebung

� Bei Novizen: Komplexe und für Experten konzipierte Lernumgebungen und

Aufgaben motivieren Novizen nicht hinreichend, ihre kognitiven Kapazitäten

zu investieren � Geringere Lernleistungen

� Novizen erleben komplexe und für Experten konzipierte Lernumgebungen

zudem als zu schwierig, zu herausfordernd und frustrierend � Geringe

Beschäftigungsdauer mit der Lernumgebung

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Erklärungsansatz: Mentale

Bilder

� Erklärungsansatz auf Basis des Prinzips individueller

Unterschiede der CTML

� Experten: Höhere Fähigkeit zur Generierung mentaler Bilder im

Vergleich zu Novizen

� � Experten sind weniger abhängig von der Präsentationsform der

multimedialen Botschaft als Novizen

� Novizen: Folgende Gestaltungsprinzipien besitzen für Novizen

einen stärkeren Einfluss auf deren Lernleistungen:

� Multimediaprinzip: Zu einem Text sollten geeignete Bilder hinzugefügt

werden

� Zeitliches und räumliches Kontiguitätsprinzip: Korrespondierende

Informationen sollten simultan (z.B. gesprochene Erklärung zu einer

Animation zeitgleich präsentieren) und nicht sukzessive sowie in

räumlicher Nähe dargeboten werden

� Prinzip der geteilten Aufmerksamkeit: Aufeinander bezogene

Informationsquellen (z.B. Text und Bild) sollten integriert und nicht

getrennt werden

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Erklärungsansatz: Zone der

proximalen Entwicklung

� Schnotz und Kürschner (2007)

greifen die Zone der proximalen

Entwicklung (ZPD) von Vygotski

(1963) auf

� ZPD = Differenz zwischen dem

Niveau des selbständigen und

durch bestmögliche Hilfe

angeleiteten Problemlösens

� Fortlaufende Anpassung der

Aufgabenschwierigkeit � weder

zu einfach noch zu schwer; Lernen

innerhalb der ZPD optimal

� Beispiel: Animation wird alleine

oder mit Erklärung dargeboten

� Experten befinden sich unter der

Bedingung ohne Erklärung in der

ZPD

� Novizen befinden sich unter der

Bedingung mit Erklärung in der ZPD

Aufgabenschwierigkeit

Lernmaterialien

zu schwierig

ZPD

Lernmaterialien

zu einfach

Expertise

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Erklärungsansatz: Flow-Erleben

� Diagonalenmodell zum Flow-

Erleben von Csikszentmihalyi

(1985)

� Flow-Erleben = Zustand des

völligen Aufgehens in einer

Tätigkeit

� � Tritt auf, wenn sich die

Anforderungen einer Aufgabe und

die aufgabenspezifischen

Fähigkeiten der Person im

Gleichgewicht befinden

� Partielle empirische Stützung

der Flow-Erklärung durch

Krombass, Urhahne und Harms

(2007)

Aufgabenschwierigkeit

Angst

Flow-Erleben

Langeweile

Expertise

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Vorübungsprinzip

� Vorübungsprinzip = Lernende erlangen tieferes Verständnis

von Lerninhalten, wenn sie Namen und Charakteristika der

zentralen Konzepte kennen

� Beispiel:

� Strategic scaffolding: z.B. bei einer Animation, welche einen

komplexen Zusammenhang visualisiert, einzelne Teilelemente

benennen und deren mögliches Verhalten erläutern

� Pictorial scaffolding: z.B. unterstützende Illustrationen im

Vorfeld einer komplexen Animation

� Erklärung:

� Ausstattung mit Vorwissen reduziert kognitive Belastung des

Arbeitsgedächtnisses � Mehr kognitive Ressourcen zum

Aufbau eines mentalen Modells zur Verfügung

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Imaginationseffekt

� Imaginationseffekt = Lernförderliche Wirkung durch

Imagination bereits gelernter Arbeitsschritte

� Der Lernende durchläuft das erworbene Verfahren dabei

mental bzw. visualisiert zuvor einstudierte Vorgehensweisen

im Arbeitsgedächtnis

� Beispiele?

� Moderierender Einfluss des Vorwissens: Effekt tritt nur bei

Experten auf, bei Novizen eher gegenteiliger Effekt

� Erklärung:

� Experten haben bereits Schemata zum Lerninhalt ausgebildet �

Durch mentale Verbildlichung kommt es zur Automatisierung

vorhandener Schemata

� Novizen haben noch keine Schemata ausgebildet � Überforderung

durch Imagination; Automatisierung vorhandener Schemata findet

nicht statt

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Räumliches

Vorstellungsvermögen I

� Räumliches Vorstellungsvermögen = „In der Vorstellung

räumlich zu sehen und zu denken, d.h. im Gedächtnis

gespeicherte (mehrdimensionale) Vorstellungsbilder zu

reproduzieren und mit ihnen mental zu operieren“ (Quaiser-

Pohl, Lehmann, & Schirra, 2001)

� Uneinheitlicher moderierender Einfluss des räumlichen

Vorstellungsvermögens auf die Wirksamkeit von

Gestaltungsprinzipien

� Personen mit hohem räumlichen Vorstellungsvermögen

profitieren verstärkt von Gestaltungsprinzipien

� Personen mit niedrigem räumlichen Vorstellungsvermögen

profitieren verstärkt von Gestaltungsprinzipien

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Räumliches

Vorstellungsvermögen II

� Zwei konkurrierende Hypothesen:

� „Fähigkeitsverstärkungs“-Hypothese (ability-as-enhancer

hypothesis)

� Prinzip individueller Unterschiede der CTML: Lernende mit hoher

räumlicher Expertise können Bilder besser im visuellen Teil des

Arbeitsgedächtnisses behalten � Höherer Nutzen durch Präsentation

einer zusammenhängenden, multimedialen Botschaft

� „Fähigkeitskompensations“-Hypothese (ability-as-compensator

hypothesis)

� Modell von Najjar: Lernende mit hohen kognitiven Fähigkeiten erzielen

unabhängig von der Gestaltung der Lernmaterialien gute

Lernergebnisse

� Uneinheitliche empirische Befundlage zu den zwei Hypothesen

� Kritik: Median-Split sowie Boden- und Deckeneffekte

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Fazit

� Vorwissen die am besten untersuchte Lernereigenschaft in

der Instruktionspsychologie

� Einfluss des Vorwissen vor allem im Rahmen des Expertise-

Umkehr-Effektes untersucht und klar belegt

� Verschiedene Erklärungsansätze zum Expertise-Umkehr-

Effekt

� Räumliches Vorstellungsvermögen wichtige

Moderatorvariable bezüglich des Einflusses der Gestaltung

der Lernmaterialien auf die Lernleistungen

� Bis jetzt ungeklärt, ob Lernende mit hohen oder niedrigen

räumlichen Kompetenzen verstärkt von einer adäquaten

Gestaltung profitieren

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