Pädagogische Fachzeitschriften 2006

Detlef Urhahne, Ute Harms

Instruktionale Unterstützung beim Lernen mit Computersimulationen 

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Instructional Support for Learning with Computer Simulations

1. Stand der Dinge, Hintergrundinformation

Die Punkte 1 (Einführung), 2 (Gründe für das Lernen mit Computersimulationen) und 3 (Probleme des Lernens mit Computersimulationen), geben grundlegendes Wissen über die Thematik wieder, das zum Verstehen der untersuchten Unterstützungsmethoden nötig ist. 

Computersimulation ist „ein Programm, das einen Prozeß (sic!) oder ein natürliches oder ein künstliches System nachbildet und dem Lernenden ein gefahrloses Experimentieren und Simulieren erlaubt [...]“(Urhahne & Harms zit. nach Urhahne, Prenzl, v. Davier, Senkbeil & Bleschke 2000, S. 165). 

Nur durch das Verwenden von Computersimulationen, „Ohne instruktionale Unterstützung wird vergleichsweise wenig Wissen erworben“( Urhahne & Harms zit. nach de Jong & Njoo 1992; de Jong & van Joolingen 1998). Daher stellt sich die Frage, wie man Unterstützung zu den Programmen am Besten einsetzen kann, um Problemen des entdeckenden Lernens, die de Jong und van Joolingen (1998) zusammengestellt haben, entgegenzuwirken. Diese sind: das Aufstellen von Hypothesen, die Gestaltung von Experimenten, die Interpretation von Daten und die Selbststeuerung des Lernens. Diese Probleme können durch dien Einsatz geeigneter Maßnahmen verringert werden und zu einem besseren Wissenserwerb der Lernenden beitragen(vgl. Urhahne & Harms 2006, S. 362f) 

Warum also werden Computersimulationen vermehrt eingesetzt? Zwei Argumente nennen Urhahne & Harms in Anlehnung an Breuer und Kummer: Simulationen ermöglichen den Zugang  zu Experimenten, die anderweitig zu schwierig darzustellen wären, und Computersimulationen erlauben den Lernenden, vorher angeeignetes Wissen, in realistischen Umgebungen anzuwenden. Des Weiteren erhöhen die Möglichkeiten der Interaktivität die Lernmotivation des Lernenden(vgl. Urhahne & Harms 2006, S. 360). 

2. Die Instruktionale Unterstützung des Lernens mit Computersimulationen

Der Konflikt der oben angegebenen Punkte, soll durch verschiedene Methoden gelöst werden. Das Problem dabei ist, den Lernenden die Möglichkeit zum selbständigen Wissenserwerb zu geben, andererseits Verwirrungen zu vermeiden, und das richtige Wissen zu vermitteln.

Folgende Unterstützungsarten werden nach Zhang, Chen, Sun und Reid (2004) vorgeschlagen, und von Urhahne & Harms in ihrem Artikel aufgegriffen:

a) interpretative Unterstützung: kommt vor dem Einsatz der Simulation zum Tragen. D.h. es wird vorher Wissen vermittelt und Hypothesen entwickelt.

Resümee: „es gibt keine eindeutigen Belege für die Wirksamkeit einzelner instruktionaler Maßnahmen. Die Besten Ergebnisse zeigen sich jedoch durch Arbeitsaufträge und ausgearbeiteter Lösungsbeispiele [...]“ (Urhahne & Harms 2006, S. 366)

b) experimentelle Unterstützung: während der Interaktion, werden Zusammenhänge, Schlussfolgerungen und Beobachtungen ergänzt.

Resümee: in diesem Bereich haben sich „drei Maßnahmen als lernförderlich erwiesen. Das sind permanent verfügbare Hintergrundinformationen, eine Führung durch das Computerprogramm sowie Begründungen, die Lernende zur Erklärung des Ergebnisses abzugeben haben[...]“ (Urhahne & Harms 2006, S. 368).

c) reflektierende Unterstützung: nach der Simulation werden Ergebnisse, Beobachtungen usw. überdacht und analysiert.

Resümee: „Zusammengenommen zeigen sich im Bereich der reflektierenden Unterstützung durch Anwendung instruktionaler Maßnahmen die deutlichsten Lernverbesserungen“ (Urhahne & Harms 2006, S. 370).

3. Die Kernaussage

Aus dem Artikel lässt sich folgern, dass es Verschiedene Unterstützungsmethoden gibt, die den Lernerfolg steigern. „Dazu gehören Arbeitsaufträge, ausgearbeitete Lösungsbeispiele, permanent verfügbare Hintergrundinformationen, eine Führung durch die Computersimulation, abzugebende Erklärungen und Begründungen, differenzierte Rückmeldungen des Lernsystems sowie Hinweise und Aufgaben, die zur gedanklichen Reflexion anregen“ (Urhahne & Harms 2006, S. 370). „Gemeinsam ist ihnen, dass sie Lernende während der Interaktion mit der komplexen multimedialen Lernumgebung nicht zusätzlich kognitiv belasten“ (Urhahne & Harms 2006, S. 371).

Quelle

Urhahne, D. & Harms, U. (2006). Instruktionale Unterstützung beim Lernen mit Computersimulationen. Instructional Support for Learning with Computer Simulations. Unterrichtswissenschaft, 34, 358-377.


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