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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