Instruktionales Design von Karten in geographischen Lernumgebungen und die Rolle von Expertise

Typ

Dissertationssprojekt

Finanzierung

z.T. DFG GK 1195

Mitarbeiter_innen

• Tobias Gall
• Inge Jänen

Kurzbeschreibung

Geographische Informationssysteme (GIS) stellen spezielle Funktionen zur Verfügung, um Karten computerbasiert darzustellen (z.B. Zoom, Überflug, Layer, 3"D-Ansichten). Bisher ist unklar, ob der Einsatz dieser Präsentationsformate im Fach Erdkunde das effektive Lernen eher fördert oder behindert.

Der Cognitive Load Theory (CLT) zufolge ist die Arbeitsgedächtniskapazität begrenzt, folglich kann die Verarbeitung von komplexer Information leicht zu einer kognitiven Überlastung führen.Deshalb soll die geplante Studie den Effekt des Lernens mit einer komplexen Karte gegenüber zwei Karten, welche sich aus Layern zusammensetzen, untersuchen.

Ganz im Sinne der klassischen Aptitude-Treatment-Interaction Forschung (ATI) wird die Studie zudem die Auswirkungen der Expertise der Lernenden (domänenspezifisches Vorwissen und Kartenlesekompetenz) einbeziehen. Wir nehmen an, dass Novizen beim Lernen mit einer komplexen Karte eine kognitive Überlastung erleben (wegen der hohen intrinsischen kognitiven Belastung). Allerdings könnten sie von Kartenpräsentationen im Layer-Format (Layer sukzessive, Einzellayer) teilweise profitieren. Demgegenüber wird die Leistung der Experten voraussichtlich beim Lernen mit der komplexen Karte am Höchsten sein, während sie vermutlich vom Layer-Format beeinträchtigt wird.

Die geographische, computerbasierte Lernumgebung wird sich mit dem Thema "Standortfaktoren" beschäftigen. Gymnasialschüler der 9. Klasse werden entweder mit einer komplexen Karte samt begleitendem auditiven Text lernen oder mit Karten-Layern sowie entsprechendem auditiven Text.

Die komplexe Karte wird die ganze Information über die Standortfaktoren auf einmal präsentieren. Hingegen wird bei der Variante "Layer sukzessive" zunächst nur eine Basiskarte vorgegeben; nach und nach werden darüber Layer eingeblendet, die weitere Informationen über einzelne Standortfaktoren beinhalten. So wird die Karte Layer für Layer komplexer, bis die vollständige Karte vorliegt. Bei der Variante "Einzellayer" wird anfangs ebenfalls nur die Basiskarte zu sehen sein. Danach wird der erste Layer, mit Informationen zu einem einzelnen Standortfaktor, aufgelegt. Nach einiger Zeit wird dieser wieder ausgeblendet und der zweite Layer aufgelegt usw. In dieser Bedingung ist während des Lernens nie die gesamte Karte zu sehen.

Die abhängigen Variablen in den zwei 2 x 3 Designs sind die Leistung bzw. der Wissenszuwachs und die wahrgenommene subjektive kognitive Belastung (CL). Der Einfluss der Arbeitsgedächtniskapazität und der Feldabhängigkeit werden kontrolliert.