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  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)


                                                                                       cessing“) an den Rechner übergeben, die sequentiell
1. Einführung
                                                                                       abgearbeitet wurden und als Ergebnis Ausgabedaten
Human-Computer Interaction (HCI) ist ein erst seit                                     auf Lochkarten erzeugten.
rund 30 Jahren etabliertes Teilgebiet der Informatik,
das mit der Verbreitung so genannter grafischer Be-
nutzeroberflächen (Shneiderman, 1983) entstand und
seit Beginn versucht, die Brücke zwischen Informatik
und Psychologie zu verbreitern.
    Während die klassische HCI-Forschung (Card et
al., 1983; Norman, 1986) sich auf das Zusammen-
spiel zwischen Mensch-Aufgabe-Computer konzen-
trierte, widmet sich die neuere HCI-Forschung,
neben der Erforschung neuer Interaktionspara-
digmen, zum Beispiel intelligente, adaptive, personali-                                    Abbildung	
  1:	
  HCI	
  erforscht	
  die	
  Aspekte	
  an	
  der
sierte Benutzeroberflächen, Augmented Non-Clas-                                            Nahtstelle	
  zwischen	
  Perzeption,	
  Kognition	
  und	
  Infor-­‐
sical Interfaces, aber auch Social Computing, vor                                          mation	
  (vgl.	
  Holzinger,	
  2000a)
allem der Erhöhung der Effektivität und Effizienz
des Zusammenwirkens menschlicher und technischer                                       Character	
  Based	
  User	
  Interfaces
Performanz. Und genau damit wird HCI-Wissen
grundlegend zur Optimierung technologiegestützten                                      Die Verwendung von Bildschirm (vom Fernseher)
Lehrens und Lernens (Niegemann et al., 2008), ins-                                     und Tastatur (von der Schreibmaschine) als Com-
besondere im Bereich der Interaktion zwischen zu-                                      puter-Interfacegeräte waren ein wichtiger Schritt:
künftigen semantischen Technologien und mensch-                                        Zeichen sind nun von dem was sie darstellen unab-
lichen Wissensräumen (Cuhls, Ganz & Warnke,                                            hängig und können daher auf unterschiedlichste
2009).                                                                                 Weise realisiert werden. Anstatt einen Stapel von Auf-
                                                                                       trägen auf Lochkarten vorgefertigt zu liefern, und
2. Interak2on	
  und	
  Interak2vität
                                                                                       auf das Ergebnis zu warten, wird die Aufgabe nun
Interaktion ist eigentlich ein psychologischer Begriff                                 Schritt für Schritt im Dialog erledigt. Somit wird
und bezeichnet einen auf der Basis gewisser Erwar-                                     nicht nur die Durchführung der eigentlichen
tungen, Einstellungen und Bewertungen beruhenden                                       Aufgabe, sondern die Entwicklung der Aufgaben-
Austausch (von Information) auf sprachlicher oder                                      stellung im Dialog mit den Computer unterstützt.
nichtsprachlicher (symbolischer) Ebene. Interaktion                                    Das ist eine ganz wesentliche Voraussetzung für
ist also eng mit dem Begriff Kommunikation ver-                                        Lernprogramme. Allerdings, anfangs noch als Dialog-
bunden. Darum wird im Deutschen HCI auch oft als                                       systeme mit Kommandozeileninterpreter (Command
Mensch-Computer Kommunikation bezeichnet.                                              line Interpreter, Shell). Dies waren die ersten User In-
Interaktivität hingegen ist ein technischer Begriff der                                terfaces, die bereits Text in der Kommandozeile ein-
Möglichkeiten und Eigenschaften des Computers be-                                      lesen, diesen Text als Kommando interpretieren und
zeichnet, den Benutzern verschiedene Eingriffs-, Ma-                                   ausführen konnten. So können Programme gestartet,
nipulations- und Steuerungsmöglichkeiten zu ermög-                                     Parameter und Dateien übergeben werden. Die Reali-
lichen (Abbildung 1).                                                                  sierung als eigenständiges Programm führte schnell
    Interaktivität wird zu einem didaktisch wichtigen                                  zu Verbesserungen zum Beispiel durch Fehlerbe-
Teil des technologiegestützten Lernens gezählt                                         handlungsroutinen und Kommandounterstützung.
(Schulmeister, 2002), insbesondere weil Interaktivität                                 Waren Computerbenutzerinnen und Computerbe-
die Möglichkeit bietet, dass die Endbenutzerinnen                                      nutzer anfangs noch ausgewiesene Expertinnen und
und Endbenutzer die Auswahl, die Art und die Prä-                                      Experten, wird nun – gerade auf Grund der immer
sentation von Informationen manipulieren und damit                                     breiteren Gruppe von Endbenutzerinnen und End-
ihrem individuellen Vorwissen und Bedürfnissen an-                                     benutzern – die Benutzeroberfläche selbst zum Ge-
passen können. Das war allerdings nicht immer so.                                      genstand von Forschung und Entwicklung. Damit
Zu Beginn der Computertechnik war die Interakti-                                       war die Basis geschaffen, HCI an unterschiedlichste
vität sehr beschränkt, Computer hatten weder Bild-                                     Dialogprinzipien anpassen zu können.
schirm noch Tastatur: Eingabedaten wurden mit
Lochkarten in Stapelverarbeitung (engl. „batch pro-
Human–Computer	
  Interac?on.	
  Usability	
  Engineering	
  zur	
  Gestaltung	
  im	
  Bildungskontext	
  —	
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Graphical	
  User	
  Interfaces	
  (GUI)
                                                                                         GUI	
   und	
   Desktop	
   sind	
   Kernparadigmen	
   der	
   HCI,	
   die
Die immer breitere Anwendung von Computern in
der Öffentlichkeit verlangte, dass die zeichenbasierte                              !    zwar	
   kon?nuierlich	
   erweitert	
   und	
   verbessert	
   werden
                                                                                         (zum	
  Beispiel	
  Toolbars,	
  Dialogboxen,	
  adap?ve	
  Menüs),
Unabhängigkeit der Dialogsysteme noch weiter ab-                                         aber	
  vom	
  Prinzip	
  her	
  konstant	
  bleiben.
strahiert wird, weil auch andere als alpha-numerische
Zeichen für die Darstellung und den Dialog ver-                                   Non-­‐Classical	
  Interfaces
wendet werden können: Grafische Elemente, die                                     Desktop und WIMP Interfaces beruhen auf der
analog zum alltäglichen Arbeiten, durch zeigen,                                   Nutzung der klassischen Interface-Geräte (zum Bei-
nehmen, verschieben oder ablegen manipuliert                                      spiel Bildschirm, Tastatur und Maus), die Schritt für
werden können, so genannte WIMP (kurz für                                         Schritt bei Beibehaltung ihrer Grundstruktur er-
Windows, Icons, Menus, Pointers). Diese WIMP-In-                                  weitert, zum Beispiel für SILK oder für andere Meta-
teraktion, die sich als „Desktop-Metapher“ an unter-                              phern, und adaptiert werden. Die Leistungsfähigkeit
schiedliche Arbeitsumgebungen anpassen kann und                                   der Computer und die zunehmende Unabhängigkeit
über „Point & Click“ und „Drag & Drop“ benutzbar                                  der Interfaces integrieren damit Schritt für Schritt
ist, eröffnete dem technologiegestützten Lernen                                   auch andere Ein- und Ausgabegeräte und Interakti-
einen ungeheuren Schub. Kommt doch diese „direkte                                 onsmechanismen wie zum Beispiel Sprache und
Manipulation“ virtueller Objekte den kognitiven                                   Gesten. Unsere klassischen Sinne Sehen und Hören
Konzepten der Benutzerinnen und Benutzer sehr                                     können damit durch weitere „körperbewusste“ (engl.
entgegen. GUI und Desktop sind Kernparadigmen                                     „proprioceptive“) Modalitäten wie Berühren/Tasten,
der HCI, die zwar kontinuierlich erweitert und ver-                               Schmecken, Riechen, aber auch Temperatur, Gleich-
bessert werden (zum Beispiel Toolbars, Dialogboxen,                               gewicht, Schmerz oder Aufmerksamkeit ergänzt
adaptive Menüs), aber vom Prinzip her konstant                                    werden. Solche „Non-Classical Interfaces“ haben
bleiben. Eine Konstanz, die ein wichtiges Prinzip un-                             sich daher zu einem wichtigen Forschungsbereich
terstützt: Reduktion kognitiver Überlastung. Bestehen                             entwickelt. Damit wird der Mensch als Ganzes in die
GUI zwar aus grafischen Elementen, so bleiben im                                  Interaktion miteinbezogen, was zu neuen Möglich-
Hintergrund abstrakte, zeichenbasierte Beschrei-                                  keiten des Lehrens und Lernens führt (ein aktuelles
bungen von Prozessen, die grundsätzlich unabhängig                                Beispiel ist die Nintendo Wii mit der Wiimote; Hol-
von der Art der Darstellung sind und daher auch                                   zinger et al., 2010).
über unterschiedlichste Interfaceprinzipien realisiert
werden können.                                                                           Moderne	
  Interfaces	
  erlauben	
  nicht	
  nur	
  die	
  Interak?on

Erweiterte	
   WIMP	
   Interfaces:	
   SILK	
   (Speech,	
   Image,	
   Lan-­‐     !    des	
  Menschen	
  mit	
  dem	
  Computer	
  mit	
  herkömmlichen
                                                                                         Eingabegeräten,	
   sondern	
   versuchen	
   hap?sche	
   Mög-­‐
guage,	
  Knowledge)                                                                     lichkeiten	
  zu	
  berücksich?gen.	
  
Der Desktop als Metapher ist nicht für alle Anwen-
                                                                                  Intelligente	
  Adap2ve	
  seman2sche	
  Interfaces
dungsbereiche ideal. Durch die Einbindung von Mul-
timedia (zum Beispiel Sprache, Video, Gesten) in das                              Da heutige Computersysteme zunehmend alle Le-
GUI und der Integration mobiler und zunehmend                                     bensbereiche durchdringen und sich die Interaktivität
pervasiver und ubiquitärer Technologien, also Com-                                zunehmend vom klassischen Schreibtisch wegbewegt,
puter, die in Alltagsgegenständen eingebettet sind                                verbreiten sich neue ubiquitäre, pervasive Möglich-
und als solche gar nicht mehr erkennbar sind, werden                              keiten für das Lehren und Lernen (Safran et al.,
Alternativen zu WIMP nicht nur möglich sondern                                    2009). In Zukunft werden Benutzeroberflächen mit
auch notwendig. Hier können quasi-intelligente, se-                               intelligenten, semantischen Mechanismen ausgestattet
mantische Funktionen integriert werden, wodurch ein                               werden, die den Benutzerinnen und Benutzern bei
weiterer wichtiger Schritt erfolgte: Wenn Interfaces                              der Erledigung der immer größeren Vielfalt und
unterschiedlichste Metaphern unterstützen müssen                                  Komplexität von Aufgaben des täglichen Lernens
und die Metapher an unterschiedliche Benutzerinnen                                und wissensintensiven Arbeitens unterstützen (zum
und Benutzer, Medien, Endgeräte und Situationen                                   Beispiel Suchen, Ablegen, Wiederfinden oder Ver-
angepasst werden muss, bedarf es einer Standardi-                                 gleichen). Diese Systeme passen sich dynamisch an
sierung der Interfacemechanismen und einer entspre-                               die Umgebung, Geräte und vor allem ihre Benutze-
chenden Beschreibung (zum Beispiel durch XUL –                                    rinnen und Benutzer und deren Präferenzen an (Hol-
XML User Interface Language), die über unterschied-                               zinger & Nischelwitzer, 2005). Entsprechende Infor-
liche Werkzeuge realisiert werden können.                                         mationen werden für die Gestaltung der Interaktion
                                                                                  in Profilen gesammelt und ausgewertet (User pro-
4	
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  mit	
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filing). Ebenso erlaubt die steigende technische Per-                                  ähnliches Verhalten zu simulieren. Damit ergeben
formanz die Multimedialität und Multimodalität vor-                                    sich vielfältige Möglichkeiten für E-Learning-Anwen-
anzutreiben, wodurch man sich von der Desktop Me-                                      dungen. Ein Beispiel: Studierende lernen meistens
tapher immer weiter entfernen kann. Damit können                                       erst kurz vor der Prüfung, dann aber meistens mas-
adaptive Systeme realisiert werden, bei denen die                                      siert, das heißt kurz aber nahezu Tag und Nacht. Aus
Systeme selbst mit der Umgebung intelligent intera-                                    der klassischen Lernforschung ist aber bekannt, dass
gieren und semantische Information verarbeiten und                                     über das Semester verteiltes Lernen wesentlich wir-
so die User Interfaces der jeweiligen Situation, den                                   kungsvoller ist. In einer Studie konnte gezeigt
Bedürfnissen, dem Kontext und den vorhandenen                                          werden, dass durch entsprechenden und gezielten
Endgeräten anpassen (Holzinger et al., 2006).                                          Einsatz eines Blogs dieses verteilte Lernen "er-
                                                                                       zwungen" werden kann, was nicht nur zu einer bes-
Web	
  2.0	
  als	
  Ausgangspunkt	
  der	
  veränderten	
  HCI
                                                                                       seren Prüfungsleistung führte, sondern auch nachhal-
Mit dem Aufkommen des Web 2.0 (O’Reilly, 2005,                                         tiges Lernen förderte (Holzinger, Kickmeier &
2006) veränderte sich die Interaktion – weg vom klas-                                  Ebner, 2009). Wir wollen uns nun aber in aller Kürze
sischen „Personal Computing“. Die Benutzerinnen                                        einiger Grundregeln für benutzergerechte HCI zu-
und Benutzer sind nicht mehr passive Informations-                                     wenden.
konsumenten, sondern erstellen aktiv Inhalte, bear-
                                                                                       3. Grundregeln	
  für	
  benutzergerechte	
  HCI
beiten und verteilen und vernetzen sich darüber
hinaus mit anderen („Social Computing“). Obwohl                                        Wenn wir uns mit der Interaktion, Perzeption und
der Begriff Web 2.0 keine rein technische Ent-                                         Kognition von Information durch den Menschen be-
wicklung bezeichnet, werden einige Ansätze aus der                                     schäftigen, müssen wir einige wesentliche Unter-
Informatik unmittelbar damit verbunden, wie zum                                        schiede zwischen Mensch und Computer kennen.
Beispiel RSS-Feeds (Really Simple Syndication) zum                                     Während Menschen die Fähigkeit zum induktiven,
schnellen Informationsaustausch für die einfache und                                   flexiblen Denken und komplexen Problemlösen aus-
strukturierte Veröffentlichung von Änderungen auf                                      zeichnet, zeigen Computer bei deduktiven Opera-
Websites (zum Beispiel Blogs) in einem standardi-
sierten Format (XML). Oder beispielsweise AJAX
(Asynchronous JavaScript and XML) als mächtiges                                                 Usability	
   ist	
   nicht	
   nur	
   die	
   –	
   wie	
   das	
   Wort	
   ins	
   Deutsche
Konzept der asynchronen Datenübertragung zwi-                                             !     übersetzt	
   wird	
   –	
   schlichte	
   „Gebrauchstauglichkeit“.
                                                                                                Usability	
   setzt	
   sich	
   nämlich	
   aus	
   Effek?vität,	
   Effizienz
schen einem Browser und einem Server. Damit hat                                                 und	
   der	
   Zufriedenheit	
   der	
   Endbenutzerinnen	
   und
man die Möglichkeit in einem Browser ein desktop-                                               Endbenutzer	
  zusammen.


                                                                                       tionen und logischen Aufgaben ermüdungsfreie Per-
                 Mensch                              Computer                          formanz (siehe Tabelle 1).
     Empfindlichkeit	
  für	
  Reize       Präzises	
  Zählen	
  und	
  Mes-­‐          HCI	
  und	
  Usability
     (visuelle,	
  auditorische,          sen	
  physikalischer	
  Größen
     tak?le,	
  olfaktorische)                                                         Zur Interaktion zwischen Mensch und Computer gibt
     Fähigkeit	
  zum	
  induk?ven        Deduk?ve	
  Opera?onen,                      es einige Elemente, die im Folgenden kurz vorgestellt
     Denken	
  und	
  komplexen           formale	
  Logik,	
  Anwenden                werden. Wichtig ist zu berücksichtigen, dass funk-
     Problemlösen                         von	
  Regeln
                                                                                       tionale als auch ästhetische Elemente zusammen-
     Bildung	
  von	
  vernetztem         Speichern	
  großer	
  Daten-­‐
                                                                                       wirken sollten. Brauchbarkeit (usefulness), Benutz-
     Wissen	
  und	
  Behalten	
  über    mengen,	
  die	
  nicht	
  aufein-­‐
     große	
  Zeiträume                   ander	
  bezogen	
  sind                     barkeit (usability) und Ästhetik (enjoyability) sollten
     Flexibilität	
  bei	
  Entschei-­‐   Zuverlässige	
  Reak?on	
  auf               ausgewogen zusammenwirken.
     dungen,	
  auch	
  in	
  neuar?-­‐   eindeu?g	
  definierte	
  Ein-­‐              Usability	
  –	
  was	
  ist	
  das	
  eigentlich?
     gen	
  Situa?onen                    gangssignale
     Entdecken	
  unscharfer	
  Si-­‐     Zuverlässige	
  und	
  ermü-­‐               Effektivität wird darin gemessen, ob und in welchem
     gnale,	
  auch	
  vor	
  einem       dungsfreie	
  Performanz                     Ausmaß die Endbenutzer ihre Ziele erreichen
     Rauschhintergrund                    über	
  langen	
  Zeitraum                   können. Effizienz misst den Aufwand, der zur Errei-
     Tabelle	
  1:	
  Grober	
  Vergleich	
  Mensch-­‐Computer
                                                                                       chung dieses Ziels nötig ist. Zufriedenheit schließlich
     (vgl.	
  Holzinger,	
  2000b)
                                                                                       ist gerade im E-Learning wichtig, denn es enthält
                                                                                       subjektive Faktoren wie „joy of use“, „look and feel“
                                                                                       und „motivation and fun“ „(enjoyability“). Usability
Human–Computer	
  Interac?on.	
  Usability	
  Engineering	
  zur	
  Gestaltung	
  im	
  Bildungskontext	
  —	
  5


wird demnach durch optimales Zusammenspiel von                                    lagen des Konstruktivismus (Lernen als konstruktive
Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit für einen                               Informationsverarbeitung) und des problembasierten
bestimmten Benutzerinnenkontext und Benutzer-                                     Lernen stützt. Ähnlich wie beim UCD fokussiert sich
kontext gemessen.                                                                 das LCD auf das Verstehen der Lernenden im
    In den folgenden vier Aufzählungen soll exempla-                              Kontext.
risch klar werden, worauf es in der Usability an-                                    Ähnlich wie im User-Centered Design wird bei
kommt:                                                                            dieser Methode ein spiralförmiger (iterativer) Ent-
▸ Orientierung (zum Beispiel Übersichten, Gliede-                                 wicklungsprozess durchlaufen, der aus drei Phasen
    rungen, Aufzählungszeichen, Hervorhebungen,                                   besteht. In jeder Phase kommen spezielle Usability-
    oder Farbbereiche) dienen dazu, sich zurechtzu-                               Methoden zum Einsatz, die Einblick in die Bedürf-
    finden. Die Endbenutzer müssen stets zu jeder                                 nisse, das Verhalten und den Kontext der Endbe-
    Zeit genau erkennen, wo sie sich befinden und wo                              nutzer erlauben (zum Beispiel: Wer? Was? Wann?
    sie „hingehen“ können.                                                        Wozu? Wie? Womit? Warum?). So kann eine genaue
▸ Navigation (zum Beispiel Buttons oder Links)                                    Kenntnis der Lernenden gewonnen werden: Ziele,
    helfen den Endbenutzern sich zu bewegen und ge-                               Motivation, Zeit, Kultur, Sprache, Voraussetzungen
    zielt bestimmte Bereiche anzuspringen, zum Bei-                               Vorwissen und weiteres.
    spiel über eine Navigationsleiste. Die Navigation                                Es wird jeweils zum nächsten Schritt übergangen,
    muss logisch, übersichtlich, rasch und konsistent                             wenn kein nennenswerter Erkenntnisgewinn mehr
    (immer gleichartig) erfolgen. Sprichwort: „What                               erzielt wird. Wichtig ist die interdisziplinäre Zusam-
    ever you do, be consistent“ (das gilt auch für                                menarbeit verschiedener Personen, wie zum Beispiel
    Fehler: solange dieser konsistent ist, fällt dieser                           Fachexpertin/innen, Didaktiker/innen, Multimedia
    nicht so sehr auf).                                                           Expertin/innen und Usability-Ingenieure – und den
▸ Inhalte (zum Beispiel Texte, Bilder, Töne, Anima-                               Lernenden! Selten fallen alle Rollen in einer Person
    tionen oder Videos) sind die Informationen, die                               zusammen. Während der Analysen wird klar, welches
    vermittelt werden sollen (Content). Hier gelten alle                          didaktische Modell für den jeweiligen Kontext am
    Grundregeln der menschlichen Informationsver-                                 besten geeignet ist und welche pädagogischen Kon-
    arbeitung. Alle Inhalts-Elemente müssen entspre-                              zepte angewandt werden können, die die Lernenden
    chend aufbereitet werden. Text muss kurz und
    prägnant sein. Anweisungen müssen eindeutig und
                                                                                        „Thinking	
   aloud“	
   beschreibt	
   eine	
   Methode	
   bei	
   dem
    unmissverständlich sein.
▸ Interaktions-Elemente (zum Beispiel Auswahl-                                      !   zumeist	
   4-­‐5	
   Testpersonen	
   gebeten	
   werden,	
   ein	
   Pro-­‐
                                                                                        gramm	
   oder	
   einen	
   Programmablauf	
   zu	
   testen	
   und
    menüs, Slider oder Buttons) ermöglichen gewisse                                     dabei	
   gebeten	
   werden	
   ihre	
   Gedanken	
   laut	
   auszu-­‐
    Aktionen zu erledigen. Sämtliche Interaktionen                                      sprechen.
    müssen den (intuitiven) Erwartungen der Endbe-
    nutzer entsprechen.
                                                                                  im Zielkontext mit der jeweiligen Zieltechnologie
Usability-­‐Engineering-­‐Methoden	
  sichern	
  den	
  Erfolg                    (zum Beispiel Mobiltelefon, iPod oder iTV) best-
Eine breite Palette an Usability-Engineering-Me-                                  möglich unterstützen. Mit Hilfe eines ersten Proto-
thoden (UEM) sichern erfolgreiche Entwicklungs-                                   typen kann Einsicht in viele Probleme gewonnen
prozesse (siehe Holzinger, 2005). Ein Beispiel dafür                              werden. Sehr bewährt hat sich so genanntes „Rapid
ist: Der Ansatz „User-Centered Design“ (UCD) ori-                                 Prototyping“, das auf papierbasierten Modellen
                                                                                  beruht und enorme Vorteile bringt. Dabei kann das
                                                                                  Verhalten der Endbenutzerinnen und Endbenutzer
       Das	
   Tool	
   (E-­‐Learning	
   Umgebung)	
   und	
   der	
   Content   zum Beispiel mit der Lautdenken-Methode (engl.
  !    (Lerninhalt)	
   müssen	
   einen	
   maximalen	
   Nutzen	
   (Ler-­‐
       nerfolg)	
  bringen.	
  
                                                                                  „thinking aloud“) untersucht werden.
                                                                                     Erst wenn auf Papierebene alles „funktioniert“
                                                                                  wird ein computerbasierter Prototyp erstellt, der
                                                                                  dann wiederholt getestet wird. Erst wenn auch hier
entiert sich an Bedürfnissen, Fähigkeiten, Aufgaben,                              kein weiterer Erkenntnisgewinn erfolgt, kann die
Kontext und Umfeld der Endbenutzer, die von                                       Freigabe für die Umsetzung der endgültigen Version
Anfang an in den Entwicklungsprozess mit einbe-                                   gegeben werden. Papier in der Anfangsphase, das
zogen werden. Daraus entwickelte sich das „Learner-                               klingt seltsam ist aber extrem praktisch, weil wesent-
Centered Design“ (LCD), das sich auf den Grund-
6	
  —	
  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)


liche Interaktionselemente schnell erstellt und simu-                                      Ähnlich wie Schemata funktioniert die Theorie der
liert werden können, ohne dass bereits Programmier-                                    Frames und Slots nach Anderson (Anderson et al.,
arbeit geleistet wird.                                                                 1996). Die Wissensrepräsentation mit Hilfe von
                                                                                       Frames stellt eine objektorientierte Wissensrepräsen-
Lerninhalt	
  –	
  Metadaten	
  –	
  Didak2k	
  
                                                                                       tation dar und zeigt Ähnlichkeiten zwischen mensch-
Damit E-Learning-Content einem lerntheoretisch ad-                                     lichem Gedächtnis und wissensbasierenden Informa-
äquaten Ansatz entspricht, muss dieser nicht nur ent-                                  tionssystemen. Objekte der realen Welt werden dabei
sprechend aufbereitete Lerninhalte und Metainfor-                                      durch so genannte Frames dargestellt. Die Eigen-
mation (Metadaten, das sind Informationen die zum                                      schaften der Objekte werden in den Frames in so ge-
Beispiel das Wiederfinden ermöglichen) enthalten,                                      nannten Slots (Leerstellen) gespeichert. Der Tatsache,
sondern auch noch einige weitere technische Voraus-                                    dass es in der realen Welt mehrere unterschiedliche
setzungen erfüllen. Ähnlich wie in der objektorien-                                    Objekte eines Objekttyps gibt, wird mit Hilfe von ge-
tierten Programmierung (OOP), entstand die Grun-                                       nerischen Frames und deren Instanzen Rechnung ge-
didee von Lernobjekten, das heißt komplexe Lernin-                                     tragen. Ein generischer Frame hält für jedes Attribut,
halte (engl. „content“) auf Objektebene zu erstellen.                                  mit dem ein Objekt beschrieben wird, einen Slot
Wichtige technische Eigenschaften solcher Objekte                                      bereit. In einer Instanz des generischen Frames wird
(die man sich zumindest wünscht) sind Austauschfä-                                     nun jedem Slot – entsprechend für das Attribut für
higkeit (engl. „interoperability“) und Wiederverwert-
barkeit (engl. „reusability“). Dazu muss es aber nicht                                         Erfolgsregel:	
  Alles	
  was	
  bereits	
  in	
  der	
  Anfangsphase	
  er-­‐
nur Lerninhalte und Metadaten enthalten, sondern
auch Vorwissensfragen (engl. „prior knowledge ques-
                                                                                         !     kannt	
   wird	
   spart	
   Zeit	
   und	
   Kosten!	
   Der	
   Return	
   on	
   In-­‐
                                                                                               vestment	
  (ROI)	
  liegt	
  dabei	
  zwischen	
  1:10	
  bis	
  1:100.
tions“) und Selbstevaluierungsfragen (engl. „self-eva-
luation questions“). Vorwissensfragen haben im Ler-
nobjekt die Funktion von Advance Organizers                                            das er steht – ein Wert zugeordnet. Die Beziehung
(Ausubel, 1960). Dabei handelt es sich um einen in-                                    zwischen einem generischen Frame und einer Instanz
struktionspsychologischen Ansatz in Form einer                                         wird mit Hilfe des „is-a“-Slot hergestellt. Im Beispiel
„Vorstrukturierung“, die dem eigentlichen Lernma-                                      ist im ,,is-a“-Slot gespeichert, dass es sich bei Ka-
terial vorangestellt werden. Allerdings driften hier die                               tharina um ein Kind handelt. In den übrigen Slots
Forschungsbefunde auseinander: die ältere Forschung                                    sind jeweils Werte zu den Attributen gespeichert.
betont, dass ein Advance Organizer nur dann wirk-                                      Diese Theorien besagen, dass Lernende besser
sam wird, wenn dieser tatsächlich auf einem höheren                                    lernen, wenn die Information assoziativ organisiert
Abstraktionsniveau als der Text selbst liegt, das heißt                                ist, denn: die Lernenden bauen neue Information
lediglich eine inhaltliche Zusammenfassung des nach-                                   stets auf alten Informationen (Vorwissen) auf. Be-
folgenden Textes ist noch keine Vorstrukturierung.
Solche Vorstrukturierungen, die analog zu den Struk-                                           „Bedienerfreundlichkeit“	
   wird	
   im	
   englischen	
   Sprach-­‐
turen des Textes aufgebaut sind, bringen bessere Er-
gebnisse bei der inhaltlichen Zusammenfassung als
                                                                                         !     raum	
   nicht	
   mit	
   Usability	
   bezeichnet.	
   Der	
   Begriff	
   Usa-­‐
                                                                                               bility	
  setzt	
  sich	
  aus	
  zwei	
  Worten	
  zusammen:	
  use	
  (be-­‐
solche, die zwar inhaltlich identisch, aber nicht in                                           nutzen)	
  und	
  ability	
  (Fähigkeit),	
  wird	
  im	
  deutschen	
  mit
diesem Sinn analog aufgebaut sind. Andererseits hebt                                           „Gebrauchstauglichkeit“	
   übersetzt	
   und	
   umfasst	
   weit
die jüngere Forschung hervor, dass sich konkrete, das                                          mehr	
  als	
  nur	
  Bedienerfreundlichkeit:	
  In	
  der	
  ISO	
  Norm
                                                                                               9241	
  wird	
  Usability	
  als	
  das	
  Ausmaß	
  definiert,	
  in	
  dem
heißt weniger abstrakt formulierte Vorstrukturierung                                           ein	
   Produkt	
   durch	
   bes?mmte	
   Benutzer/innen	
   in
auf das Behalten längerer Texte positiv auswirkt. Sie                                          einem	
   bes?mmten	
   Nutzungskontext	
   (!)	
   genutzt
aktivieren demnach das vorhandene Vorwissen und                                                werden	
  kann,	
  um	
  deren	
  Ziele	
  effek?v	
  und	
  effizient	
  zu
verbinden sich damit zu einer „reichhaltigen Vor-                                              erreichen.	
  
stellung“ – einem mentalen Modell (dazu Ausubel,
1968; Kralm & Blanchaer, 1986; Shapiro, 1999). Das                                     reits (Piaget, 1961) bezeichnete Schemata als grundle-
Konzept der Advance Organizer ist verwandt mit                                         gende Bausteine zum Aufbau von Wissen.
dem Schema-Modell kognitiver Informationsverar-
                                                                                       Was	
  bringt	
  Usability?
beitung (Bartlett, 1932). Schemata spielen eine
wichtige Rolle bei der sozialen Wahrnehmung, beim                                      Ein Usability-orientierter Prozess schafft Erfolgssi-
Textverstehen, beim begrifflichen und schlussfol-                                      cherheit, deckt Risiken frühzeitig auf und sichert eine
gernden Denken und beim Problemlösen.                                                  endbenutzerzentrierte Entwicklung.
Human–Computer	
  Interac?on.	
  Usability	
  Engineering	
  zur	
  Gestaltung	
  im	
  Bildungskontext	
  —	
  7



  In der Praxis: Evaluation von Systemem und Software
  Für	
  die	
  Praxis	
  ist	
  die	
  Evalua?on,	
  also	
  die	
  Beurteilung	
  von	
  Sys-­‐   nalskala,	
   Rangskala,	
   Verhältnisskala)	
   verwendet	
   werden,	
   die
  temen	
  und	
  Solware	
  wich?g.	
  Eine	
  Evalua?on	
  sollte	
  stets	
  sys-­‐              unter	
   bes?mmten	
   Voraussetzungen	
   durch	
   eine	
   Skalentrans-­‐
  tema?sch,	
   methodisch	
   und	
   prozessorien?ert	
   durchgeführt                            forma?on	
   ineinander	
   übergeführt	
   werden	
   können.	
   Mes-­‐
  werden.	
                                                                                         sungen	
   sollen	
   sich	
   stets	
   durch	
   hohe	
   Reliabilität
  Es	
   wird	
   unterschieden	
   zwischen forma2ver	
   Evalua?on
                                                              	
                                    (Zuverlässigkeit),	
  Validität	
  (Gül?gkeit)	
  und	
  Objek?vität	
  (Sach-­‐
  (während	
   der	
   Entwicklung)	
   und summa2ver	
   Evalua?on
                                                         	
                                         lichkeit)	
   auszeichnen.	
   Als	
   Beurteilungsverfahren	
   (Zuweisung
  (nach	
   Fer?gstellung). Subjek2ve	
   Evalua?on	
   schließt	
   die
                                          	
                                                        von	
   Werten)	
   werden	
   Grading	
   (Einstufung),	
   Ranking
  mündliche	
   und	
   die	
   schrilliche	
   Befragung	
   und	
   das	
   laute                 (Reihung),	
   Scoring	
   (Punktevergabe)	
   und	
   Appor?oning	
   (Auf-­‐
  Denken	
   ein. Objek2ve Evalua?on	
   bedient	
   sich	
   der	
   anwe-­‐
                      	
                       	
                                                   teilung,	
   Zuteilung)	
   verwendet.	
   Eine	
   quan?ta?ve	
   Beurteilung
  senden	
  und	
  abwesenden	
  Beobachtung.	
                                                     (Vorteil:	
   leichte	
   Vergleichbarkeit	
   von	
   Systemen)	
   kann	
   durch
  Bei lei[adenorien2erten	
   Evalua?onsmimeln	
   wird	
   das	
   Prod-­‐
        	
                                                                                          Schulnoten	
   erfolgen,	
   aber	
   ol	
   wird	
   es	
   auch	
   umgekehrt	
   ge-­‐
  ukt	
   entlang	
   eines	
   Prüfleioadens	
   beurteilt,	
   der	
   sich	
   aus	
   typi-­‐    macht:	
   Mehr	
   ist	
   besser.	
   Mul?media-­‐Systeme	
   können	
   syste-­‐
  schen	
   Aufgaben	
   des	
   Systems	
   ergibt.	
   Bei	
   der	
   Erfassung	
   der          ma?sch	
  mit	
  Checklisten	
  beurteilt	
  werden.	
  
  Messwerte	
  können	
  verschiedene	
  Skalen	
  (zum	
  Beispiel	
  Nomi-­‐


  Usability-Engineering-Methoden machen nicht
nur Probleme sichtbar, sondern generieren in der                                                               Gehen	
   Sie	
   systema?sch	
   Ihre	
   persönliche	
   Arbeitsum-­‐
Entwicklungsphase neue Ideen und Möglichkeiten –
denn Usability Engineering stellt den Menschen in
                                                                                                        ?      gebung	
  durch	
  (also	
  jene	
  Dinge	
  die	
  Sie	
  selbst	
  als	
  Lern-­‐
                                                                                                               unterstützung	
   verwenden)	
   und	
   bewerten	
   Sie	
   diese
den Fokus der Entwicklung!                                                                                     mit	
  der	
  Schulnotenskala	
  (1	
  „sehr	
  gut“	
  bis	
  5	
  „nicht	
  ge-­‐
                                                                                                               nügend)“	
   anhand	
   der	
   folgenden	
   ausgewählten	
   Kri-­‐
4. Ausblick                                                                                                    terien	
  
                                                                                                                ▸ Technische	
   Performanz	
   -­‐	
   funk?oniert	
   alles	
   schnell,
So spannend auch immer Forschung und Ent-                                                                         zügig	
  und	
  ohne	
  viel	
  zu	
  klicken?	
  
wicklung neuer Technologien zur Unterstützung                                                                   ▸ Klarheit	
  -­‐	
  sind	
  alle	
  Funk?onen	
  sofort,	
  einfach	
  und
menschlichen Lernens ist, es muss uns stets klar sein:                                                            unmissverständlich	
  erkennbar?
Lernen ist ein kognitiver Grundprozess, den jedes In-                                                           ▸ Konsistenz	
   -­‐	
   ist	
   alles	
   durchgängig,	
   einheitlich	
   und
dividuum selbst durchlaufen muss – Technologie                                                                    an	
  der	
  erwarteten	
  Stelle?
                                                                                                                ▸ Amrak?vität	
  -­‐	
  ist	
  das	
  „look	
  and	
  feel“	
  ansprechend,
kann menschliches Lernen lediglich unterstützen –                                                                 fühlen	
  Sie	
  sich	
  wohl?
nicht ersetzen. Unsere großen Chancen beim Einsatz                                                              ▸ Fehlertoleranz	
  -­‐	
  werden	
  Eingabefehler	
  tolerant	
  be-­‐
neuer Technologien liegen zusammengefasst in drei                                                                 handelt,	
  ist	
  stets	
  ein	
  Zurück	
  möglich?	
  
großen Bereichen (Holzinger, 1997; Holzinger &
Maurer, 1999; Holzinger, 2000a):                                                                       Technologiegestütztes Lehren und Lernen er-
▸ Sichtbarmachung von Vorgängen, die wir mit klas-                                                  fordert es, den gesamten Bildungsprozess inklusive
   sischen Medien (zum Beispiel der Schultafel) nicht                                               die durch die neuen Medien entstehende Lehr-Lern-
   darstellen können (wie zum Beispiel interaktive Si-                                              Kultur zu betrachten. Fragen der Effektivität (Aus-
   mulationen, Animationen, Visualisierungen);                                                      maß der Zielerreichung) und der Effizienz (Kosten-
▸ intelligenter Zugriff auf Information an jedem                                                    Nutzen Relation) sind notwendig. HCI-Forschung
   Ort zu jeder Zeit (zum Beispiel M-Learning) und                                                  versucht einen kleinen Beitrag dazu zu leisten und
   schließlich                                                                                      UE versucht die Erkenntnisse auf systemischer
▸ motivationale Effekte (das heißt Motivation,                                                      Ebene einfließen zu lassen.
                                                                                                    Literatur
         Überlegen	
  Sie	
  wie	
  man	
  mit	
  zukünligen	
  Computersys-­‐
                                                                                                    ▸ Anderson, J. R.; Reder, L. M. & Lebiere, C. (1996). Working
  ?      temen	
   in	
   Dialog	
   treten	
   könnte?	
   Denken	
   Sie	
   dabei	
   an
         schon	
   vorhandene	
   Interfaces,	
   zum	
   Beispiel	
   Wii                            Memory: Activation Limitations on Retrieval. In: Cognitive
         Remote	
   Controller,	
   was	
   ist	
   dort	
   besonders	
   gut	
   ge-­‐              Psychology, 30, 3, 221-256.
         lungen?	
  Was	
  wird	
  unterstützt?	
  Was	
  könnte	
  damit	
  alles                  ▸ Ausubel, D. P. (1960). The use of advance organizers in the
         gemacht	
  werden?	
                                                                         learning and retention of meaningful verbal material. In:
                                                                                                      Journal of Educational Psychology, 51, 267-272.
   Steuerung der Aufmerksamkeit und „Arousal“                                                       ▸ Bartlett, F. C. (1932). Remembering. London: Cambridge Uni-
   (Anregung) durch entsprechenden Medieneinsatz).                                                    versity Press.
8	
  —	
  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)


▸ Card, S. K.; Moran, T. P. & Newell, A. (1983). The psychology                            Education: Development and Evaluation of a Demonstrator
  of Human-Computer Interaction. Hillsdale: Lawrence                                       Kit for e-Teaching. In: Computing & Informatics, 29(3), 601-
  Erlbaum Ass..                                                                            615.
▸ Cuhls, K.; Ganz, W. & Warnke, P. (2009). Foresight Prozess. Im                       ▸   Kralm, C. & Blanchaer, M. (1986). Using an advance organizer
  Auftrag des BMBF. Zukunftsfelder neuen Zuschnitts. URL:                                  to improve knowledge application by medical students in com-
  http://www.bmbf.de/pub/Foresight-Prozess_BMBF_Zu-                                        puter-based clinical simulations. In: Journal of Computer
  kunftsfelder_neuen_Zuschnitts.pdf [2010-08-08].                                          Based Instruction, 13, 71-74.
▸ Holzinger, A. & Maurer, H. (1999). Incidental learning, moti-                        ▸   Niegemann, H. M.; Domagk, S.; Hessel, S.; Hein, A.; Hupfer,
  vation and the Tamagotchi Effect: VR-Friends, chances for                                M. & Zobel, A. (2008). Kompendium multimediales Lernen,
  new ways of learning with computers. Paper presented at the                              Reihe: X.media.press. Berlin/Heidelberg: Springer.
  Computer Assisted Learning, CAL 99, London.                                          ▸   Norman, D. A. (1986). Cognitive engineering. In: D. Norman
▸ Holzinger, A. & Nischelwitzer, A. (2005). Chameleon Learning                             & S. Draper (Hrsg.), User Centered System Design: New Per-
  Objects: Quasi-Intelligente doppelt adaptierende Lernobjekte:                            spectives on Human-Computer interaction). Hillsdale: La-
  Vom Technologiemodell zum Lernmodell. In: OCG Journal,                                   wrence Erlbaum Ass..
  30(4), 4-6.                                                                          ▸   O’Reilly, T. (2005). What is Web 2.0 – Design Patterns and
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  Das Basiswissen für die Informationsgesellschaft des 21. Jahr-                       ▸   Piaget, J. (1961). On the development of memory and identity.
  hunderts. Würzburg: Vogel, URL: http://www.basiswissen-                                  Worchester (MA): Clark University Press.
  multimedia.at [2010-10-18].                                                          ▸   Safran, C.; Ebner, M.; Kappe, F. & Holzinger, A. (2009). m-
▸ Holzinger, A. (2000b). Basiswissen Multimedia Band 3: Design.                            Learning in the Field: A Mobile Geospatial Wiki as an example
  Entwicklungstechnische Grundlagen multimedialer Informa-                                 for Geo-Tagging in Civil Engineering Education. In: M. Ebner
  tions Systeme. Würzburg: Vogel, URL: http://www.basis-                                   & M. Schiefner (Hrsg.), Looking Toward the Future of Tech-
  wissen-multimedia.at [2010-10-18].                                                       nology-Enhanced Education: Ubiquitous Learning and the Di-
▸ Holzinger, A.; Nischelwitzer, A. & Kickmeier-Rust, M. D.                                 gital Native., Hershey, PA: IGI Global, 444-454.
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  Some Examples of X-Media Learning Objects. Paper pre-                                    timedia - Ein Beitrag zur aktuellen Metadaten-Diskussion. In: it
  sented at the World Conference on Continuing Engineering                                 + ti - Informationstechnik und Technische Informatik, 44(4),
  Education. Wien, URL:                                                                    193-199.
  http://www.wccee2006.org/papers/445.pdf [2010-10-18].                                ▸   Shapiro, A. M. (1999). The relationship between prior know-
▸ Holzinger, A., Kickmeier-Rust, M.D. & Ebner, M. (2009). In-                              ledge and interactive overviews during hypermedia-aided
  teractive Technology for Enhancing Distributed Learning: A                               learning. In: Journal of Educational Computing Research, 20,
  Study on Weblogs. In: Proceedings of HCI 2009 The 23nd                                   2, 143-167.
  British HCI Group Annual Conference, 309–312. Cambridge                              ▸   Shneiderman, B. (1983). Direct manipulation: A step beyond
  University, UK, British Computer Society                                                 programming languages. In: IEEE Computer, 16(8), 57-69.
▸ Holzinger, A.; Softic, S.; Stickel, C.; Ebner, M.; Debevc, M. &
  Hu, B. (2010). Nintendo Wii Remote Controller in Higher

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Human–Computer Interaction - Usability Engineering im Bildungskontext

  • 1.
  • 2. 2  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) cessing“) an den Rechner übergeben, die sequentiell 1. Einführung abgearbeitet wurden und als Ergebnis Ausgabedaten Human-Computer Interaction (HCI) ist ein erst seit auf Lochkarten erzeugten. rund 30 Jahren etabliertes Teilgebiet der Informatik, das mit der Verbreitung so genannter grafischer Be- nutzeroberflächen (Shneiderman, 1983) entstand und seit Beginn versucht, die Brücke zwischen Informatik und Psychologie zu verbreitern. Während die klassische HCI-Forschung (Card et al., 1983; Norman, 1986) sich auf das Zusammen- spiel zwischen Mensch-Aufgabe-Computer konzen- trierte, widmet sich die neuere HCI-Forschung, neben der Erforschung neuer Interaktionspara- digmen, zum Beispiel intelligente, adaptive, personali- Abbildung  1:  HCI  erforscht  die  Aspekte  an  der sierte Benutzeroberflächen, Augmented Non-Clas- Nahtstelle  zwischen  Perzeption,  Kognition  und  Infor-­‐ sical Interfaces, aber auch Social Computing, vor mation  (vgl.  Holzinger,  2000a) allem der Erhöhung der Effektivität und Effizienz des Zusammenwirkens menschlicher und technischer Character  Based  User  Interfaces Performanz. Und genau damit wird HCI-Wissen grundlegend zur Optimierung technologiegestützten Die Verwendung von Bildschirm (vom Fernseher) Lehrens und Lernens (Niegemann et al., 2008), ins- und Tastatur (von der Schreibmaschine) als Com- besondere im Bereich der Interaktion zwischen zu- puter-Interfacegeräte waren ein wichtiger Schritt: künftigen semantischen Technologien und mensch- Zeichen sind nun von dem was sie darstellen unab- lichen Wissensräumen (Cuhls, Ganz & Warnke, hängig und können daher auf unterschiedlichste 2009). Weise realisiert werden. Anstatt einen Stapel von Auf- trägen auf Lochkarten vorgefertigt zu liefern, und 2. Interak2on  und  Interak2vität auf das Ergebnis zu warten, wird die Aufgabe nun Interaktion ist eigentlich ein psychologischer Begriff Schritt für Schritt im Dialog erledigt. Somit wird und bezeichnet einen auf der Basis gewisser Erwar- nicht nur die Durchführung der eigentlichen tungen, Einstellungen und Bewertungen beruhenden Aufgabe, sondern die Entwicklung der Aufgaben- Austausch (von Information) auf sprachlicher oder stellung im Dialog mit den Computer unterstützt. nichtsprachlicher (symbolischer) Ebene. Interaktion Das ist eine ganz wesentliche Voraussetzung für ist also eng mit dem Begriff Kommunikation ver- Lernprogramme. Allerdings, anfangs noch als Dialog- bunden. Darum wird im Deutschen HCI auch oft als systeme mit Kommandozeileninterpreter (Command Mensch-Computer Kommunikation bezeichnet. line Interpreter, Shell). Dies waren die ersten User In- Interaktivität hingegen ist ein technischer Begriff der terfaces, die bereits Text in der Kommandozeile ein- Möglichkeiten und Eigenschaften des Computers be- lesen, diesen Text als Kommando interpretieren und zeichnet, den Benutzern verschiedene Eingriffs-, Ma- ausführen konnten. So können Programme gestartet, nipulations- und Steuerungsmöglichkeiten zu ermög- Parameter und Dateien übergeben werden. Die Reali- lichen (Abbildung 1). sierung als eigenständiges Programm führte schnell Interaktivität wird zu einem didaktisch wichtigen zu Verbesserungen zum Beispiel durch Fehlerbe- Teil des technologiegestützten Lernens gezählt handlungsroutinen und Kommandounterstützung. (Schulmeister, 2002), insbesondere weil Interaktivität Waren Computerbenutzerinnen und Computerbe- die Möglichkeit bietet, dass die Endbenutzerinnen nutzer anfangs noch ausgewiesene Expertinnen und und Endbenutzer die Auswahl, die Art und die Prä- Experten, wird nun – gerade auf Grund der immer sentation von Informationen manipulieren und damit breiteren Gruppe von Endbenutzerinnen und End- ihrem individuellen Vorwissen und Bedürfnissen an- benutzern – die Benutzeroberfläche selbst zum Ge- passen können. Das war allerdings nicht immer so. genstand von Forschung und Entwicklung. Damit Zu Beginn der Computertechnik war die Interakti- war die Basis geschaffen, HCI an unterschiedlichste vität sehr beschränkt, Computer hatten weder Bild- Dialogprinzipien anpassen zu können. schirm noch Tastatur: Eingabedaten wurden mit Lochkarten in Stapelverarbeitung (engl. „batch pro-
  • 3. Human–Computer  Interac?on.  Usability  Engineering  zur  Gestaltung  im  Bildungskontext  —  3 Graphical  User  Interfaces  (GUI) GUI   und   Desktop   sind   Kernparadigmen   der   HCI,   die Die immer breitere Anwendung von Computern in der Öffentlichkeit verlangte, dass die zeichenbasierte ! zwar   kon?nuierlich   erweitert   und   verbessert   werden (zum  Beispiel  Toolbars,  Dialogboxen,  adap?ve  Menüs), Unabhängigkeit der Dialogsysteme noch weiter ab- aber  vom  Prinzip  her  konstant  bleiben. strahiert wird, weil auch andere als alpha-numerische Zeichen für die Darstellung und den Dialog ver- Non-­‐Classical  Interfaces wendet werden können: Grafische Elemente, die Desktop und WIMP Interfaces beruhen auf der analog zum alltäglichen Arbeiten, durch zeigen, Nutzung der klassischen Interface-Geräte (zum Bei- nehmen, verschieben oder ablegen manipuliert spiel Bildschirm, Tastatur und Maus), die Schritt für werden können, so genannte WIMP (kurz für Schritt bei Beibehaltung ihrer Grundstruktur er- Windows, Icons, Menus, Pointers). Diese WIMP-In- weitert, zum Beispiel für SILK oder für andere Meta- teraktion, die sich als „Desktop-Metapher“ an unter- phern, und adaptiert werden. Die Leistungsfähigkeit schiedliche Arbeitsumgebungen anpassen kann und der Computer und die zunehmende Unabhängigkeit über „Point & Click“ und „Drag & Drop“ benutzbar der Interfaces integrieren damit Schritt für Schritt ist, eröffnete dem technologiegestützten Lernen auch andere Ein- und Ausgabegeräte und Interakti- einen ungeheuren Schub. Kommt doch diese „direkte onsmechanismen wie zum Beispiel Sprache und Manipulation“ virtueller Objekte den kognitiven Gesten. Unsere klassischen Sinne Sehen und Hören Konzepten der Benutzerinnen und Benutzer sehr können damit durch weitere „körperbewusste“ (engl. entgegen. GUI und Desktop sind Kernparadigmen „proprioceptive“) Modalitäten wie Berühren/Tasten, der HCI, die zwar kontinuierlich erweitert und ver- Schmecken, Riechen, aber auch Temperatur, Gleich- bessert werden (zum Beispiel Toolbars, Dialogboxen, gewicht, Schmerz oder Aufmerksamkeit ergänzt adaptive Menüs), aber vom Prinzip her konstant werden. Solche „Non-Classical Interfaces“ haben bleiben. Eine Konstanz, die ein wichtiges Prinzip un- sich daher zu einem wichtigen Forschungsbereich terstützt: Reduktion kognitiver Überlastung. Bestehen entwickelt. Damit wird der Mensch als Ganzes in die GUI zwar aus grafischen Elementen, so bleiben im Interaktion miteinbezogen, was zu neuen Möglich- Hintergrund abstrakte, zeichenbasierte Beschrei- keiten des Lehrens und Lernens führt (ein aktuelles bungen von Prozessen, die grundsätzlich unabhängig Beispiel ist die Nintendo Wii mit der Wiimote; Hol- von der Art der Darstellung sind und daher auch zinger et al., 2010). über unterschiedlichste Interfaceprinzipien realisiert werden können. Moderne  Interfaces  erlauben  nicht  nur  die  Interak?on Erweiterte   WIMP   Interfaces:   SILK   (Speech,   Image,   Lan-­‐ ! des  Menschen  mit  dem  Computer  mit  herkömmlichen Eingabegeräten,   sondern   versuchen   hap?sche   Mög-­‐ guage,  Knowledge) lichkeiten  zu  berücksich?gen.   Der Desktop als Metapher ist nicht für alle Anwen- Intelligente  Adap2ve  seman2sche  Interfaces dungsbereiche ideal. Durch die Einbindung von Mul- timedia (zum Beispiel Sprache, Video, Gesten) in das Da heutige Computersysteme zunehmend alle Le- GUI und der Integration mobiler und zunehmend bensbereiche durchdringen und sich die Interaktivität pervasiver und ubiquitärer Technologien, also Com- zunehmend vom klassischen Schreibtisch wegbewegt, puter, die in Alltagsgegenständen eingebettet sind verbreiten sich neue ubiquitäre, pervasive Möglich- und als solche gar nicht mehr erkennbar sind, werden keiten für das Lehren und Lernen (Safran et al., Alternativen zu WIMP nicht nur möglich sondern 2009). In Zukunft werden Benutzeroberflächen mit auch notwendig. Hier können quasi-intelligente, se- intelligenten, semantischen Mechanismen ausgestattet mantische Funktionen integriert werden, wodurch ein werden, die den Benutzerinnen und Benutzern bei weiterer wichtiger Schritt erfolgte: Wenn Interfaces der Erledigung der immer größeren Vielfalt und unterschiedlichste Metaphern unterstützen müssen Komplexität von Aufgaben des täglichen Lernens und die Metapher an unterschiedliche Benutzerinnen und wissensintensiven Arbeitens unterstützen (zum und Benutzer, Medien, Endgeräte und Situationen Beispiel Suchen, Ablegen, Wiederfinden oder Ver- angepasst werden muss, bedarf es einer Standardi- gleichen). Diese Systeme passen sich dynamisch an sierung der Interfacemechanismen und einer entspre- die Umgebung, Geräte und vor allem ihre Benutze- chenden Beschreibung (zum Beispiel durch XUL – rinnen und Benutzer und deren Präferenzen an (Hol- XML User Interface Language), die über unterschied- zinger & Nischelwitzer, 2005). Entsprechende Infor- liche Werkzeuge realisiert werden können. mationen werden für die Gestaltung der Interaktion in Profilen gesammelt und ausgewertet (User pro-
  • 4. 4  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) filing). Ebenso erlaubt die steigende technische Per- ähnliches Verhalten zu simulieren. Damit ergeben formanz die Multimedialität und Multimodalität vor- sich vielfältige Möglichkeiten für E-Learning-Anwen- anzutreiben, wodurch man sich von der Desktop Me- dungen. Ein Beispiel: Studierende lernen meistens tapher immer weiter entfernen kann. Damit können erst kurz vor der Prüfung, dann aber meistens mas- adaptive Systeme realisiert werden, bei denen die siert, das heißt kurz aber nahezu Tag und Nacht. Aus Systeme selbst mit der Umgebung intelligent intera- der klassischen Lernforschung ist aber bekannt, dass gieren und semantische Information verarbeiten und über das Semester verteiltes Lernen wesentlich wir- so die User Interfaces der jeweiligen Situation, den kungsvoller ist. In einer Studie konnte gezeigt Bedürfnissen, dem Kontext und den vorhandenen werden, dass durch entsprechenden und gezielten Endgeräten anpassen (Holzinger et al., 2006). Einsatz eines Blogs dieses verteilte Lernen "er- zwungen" werden kann, was nicht nur zu einer bes- Web  2.0  als  Ausgangspunkt  der  veränderten  HCI seren Prüfungsleistung führte, sondern auch nachhal- Mit dem Aufkommen des Web 2.0 (O’Reilly, 2005, tiges Lernen förderte (Holzinger, Kickmeier & 2006) veränderte sich die Interaktion – weg vom klas- Ebner, 2009). Wir wollen uns nun aber in aller Kürze sischen „Personal Computing“. Die Benutzerinnen einiger Grundregeln für benutzergerechte HCI zu- und Benutzer sind nicht mehr passive Informations- wenden. konsumenten, sondern erstellen aktiv Inhalte, bear- 3. Grundregeln  für  benutzergerechte  HCI beiten und verteilen und vernetzen sich darüber hinaus mit anderen („Social Computing“). Obwohl Wenn wir uns mit der Interaktion, Perzeption und der Begriff Web 2.0 keine rein technische Ent- Kognition von Information durch den Menschen be- wicklung bezeichnet, werden einige Ansätze aus der schäftigen, müssen wir einige wesentliche Unter- Informatik unmittelbar damit verbunden, wie zum schiede zwischen Mensch und Computer kennen. Beispiel RSS-Feeds (Really Simple Syndication) zum Während Menschen die Fähigkeit zum induktiven, schnellen Informationsaustausch für die einfache und flexiblen Denken und komplexen Problemlösen aus- strukturierte Veröffentlichung von Änderungen auf zeichnet, zeigen Computer bei deduktiven Opera- Websites (zum Beispiel Blogs) in einem standardi- sierten Format (XML). Oder beispielsweise AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) als mächtiges Usability   ist   nicht   nur   die   –   wie   das   Wort   ins   Deutsche Konzept der asynchronen Datenübertragung zwi- ! übersetzt   wird   –   schlichte   „Gebrauchstauglichkeit“. Usability   setzt   sich   nämlich   aus   Effek?vität,   Effizienz schen einem Browser und einem Server. Damit hat und   der   Zufriedenheit   der   Endbenutzerinnen   und man die Möglichkeit in einem Browser ein desktop- Endbenutzer  zusammen. tionen und logischen Aufgaben ermüdungsfreie Per- Mensch Computer formanz (siehe Tabelle 1). Empfindlichkeit  für  Reize Präzises  Zählen  und  Mes-­‐ HCI  und  Usability (visuelle,  auditorische, sen  physikalischer  Größen tak?le,  olfaktorische) Zur Interaktion zwischen Mensch und Computer gibt Fähigkeit  zum  induk?ven Deduk?ve  Opera?onen, es einige Elemente, die im Folgenden kurz vorgestellt Denken  und  komplexen formale  Logik,  Anwenden werden. Wichtig ist zu berücksichtigen, dass funk- Problemlösen von  Regeln tionale als auch ästhetische Elemente zusammen- Bildung  von  vernetztem Speichern  großer  Daten-­‐ wirken sollten. Brauchbarkeit (usefulness), Benutz- Wissen  und  Behalten  über mengen,  die  nicht  aufein-­‐ große  Zeiträume ander  bezogen  sind barkeit (usability) und Ästhetik (enjoyability) sollten Flexibilität  bei  Entschei-­‐ Zuverlässige  Reak?on  auf ausgewogen zusammenwirken. dungen,  auch  in  neuar?-­‐ eindeu?g  definierte  Ein-­‐ Usability  –  was  ist  das  eigentlich? gen  Situa?onen gangssignale Entdecken  unscharfer  Si-­‐ Zuverlässige  und  ermü-­‐ Effektivität wird darin gemessen, ob und in welchem gnale,  auch  vor  einem dungsfreie  Performanz Ausmaß die Endbenutzer ihre Ziele erreichen Rauschhintergrund über  langen  Zeitraum können. Effizienz misst den Aufwand, der zur Errei- Tabelle  1:  Grober  Vergleich  Mensch-­‐Computer chung dieses Ziels nötig ist. Zufriedenheit schließlich (vgl.  Holzinger,  2000b) ist gerade im E-Learning wichtig, denn es enthält subjektive Faktoren wie „joy of use“, „look and feel“ und „motivation and fun“ „(enjoyability“). Usability
  • 5. Human–Computer  Interac?on.  Usability  Engineering  zur  Gestaltung  im  Bildungskontext  —  5 wird demnach durch optimales Zusammenspiel von lagen des Konstruktivismus (Lernen als konstruktive Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit für einen Informationsverarbeitung) und des problembasierten bestimmten Benutzerinnenkontext und Benutzer- Lernen stützt. Ähnlich wie beim UCD fokussiert sich kontext gemessen. das LCD auf das Verstehen der Lernenden im In den folgenden vier Aufzählungen soll exempla- Kontext. risch klar werden, worauf es in der Usability an- Ähnlich wie im User-Centered Design wird bei kommt: dieser Methode ein spiralförmiger (iterativer) Ent- ▸ Orientierung (zum Beispiel Übersichten, Gliede- wicklungsprozess durchlaufen, der aus drei Phasen rungen, Aufzählungszeichen, Hervorhebungen, besteht. In jeder Phase kommen spezielle Usability- oder Farbbereiche) dienen dazu, sich zurechtzu- Methoden zum Einsatz, die Einblick in die Bedürf- finden. Die Endbenutzer müssen stets zu jeder nisse, das Verhalten und den Kontext der Endbe- Zeit genau erkennen, wo sie sich befinden und wo nutzer erlauben (zum Beispiel: Wer? Was? Wann? sie „hingehen“ können. Wozu? Wie? Womit? Warum?). So kann eine genaue ▸ Navigation (zum Beispiel Buttons oder Links) Kenntnis der Lernenden gewonnen werden: Ziele, helfen den Endbenutzern sich zu bewegen und ge- Motivation, Zeit, Kultur, Sprache, Voraussetzungen zielt bestimmte Bereiche anzuspringen, zum Bei- Vorwissen und weiteres. spiel über eine Navigationsleiste. Die Navigation Es wird jeweils zum nächsten Schritt übergangen, muss logisch, übersichtlich, rasch und konsistent wenn kein nennenswerter Erkenntnisgewinn mehr (immer gleichartig) erfolgen. Sprichwort: „What erzielt wird. Wichtig ist die interdisziplinäre Zusam- ever you do, be consistent“ (das gilt auch für menarbeit verschiedener Personen, wie zum Beispiel Fehler: solange dieser konsistent ist, fällt dieser Fachexpertin/innen, Didaktiker/innen, Multimedia nicht so sehr auf). Expertin/innen und Usability-Ingenieure – und den ▸ Inhalte (zum Beispiel Texte, Bilder, Töne, Anima- Lernenden! Selten fallen alle Rollen in einer Person tionen oder Videos) sind die Informationen, die zusammen. Während der Analysen wird klar, welches vermittelt werden sollen (Content). Hier gelten alle didaktische Modell für den jeweiligen Kontext am Grundregeln der menschlichen Informationsver- besten geeignet ist und welche pädagogischen Kon- arbeitung. Alle Inhalts-Elemente müssen entspre- zepte angewandt werden können, die die Lernenden chend aufbereitet werden. Text muss kurz und prägnant sein. Anweisungen müssen eindeutig und „Thinking   aloud“   beschreibt   eine   Methode   bei   dem unmissverständlich sein. ▸ Interaktions-Elemente (zum Beispiel Auswahl- ! zumeist   4-­‐5   Testpersonen   gebeten   werden,   ein   Pro-­‐ gramm   oder   einen   Programmablauf   zu   testen   und menüs, Slider oder Buttons) ermöglichen gewisse dabei   gebeten   werden   ihre   Gedanken   laut   auszu-­‐ Aktionen zu erledigen. Sämtliche Interaktionen sprechen. müssen den (intuitiven) Erwartungen der Endbe- nutzer entsprechen. im Zielkontext mit der jeweiligen Zieltechnologie Usability-­‐Engineering-­‐Methoden  sichern  den  Erfolg (zum Beispiel Mobiltelefon, iPod oder iTV) best- Eine breite Palette an Usability-Engineering-Me- möglich unterstützen. Mit Hilfe eines ersten Proto- thoden (UEM) sichern erfolgreiche Entwicklungs- typen kann Einsicht in viele Probleme gewonnen prozesse (siehe Holzinger, 2005). Ein Beispiel dafür werden. Sehr bewährt hat sich so genanntes „Rapid ist: Der Ansatz „User-Centered Design“ (UCD) ori- Prototyping“, das auf papierbasierten Modellen beruht und enorme Vorteile bringt. Dabei kann das Verhalten der Endbenutzerinnen und Endbenutzer Das   Tool   (E-­‐Learning   Umgebung)   und   der   Content zum Beispiel mit der Lautdenken-Methode (engl. ! (Lerninhalt)   müssen   einen   maximalen   Nutzen   (Ler-­‐ nerfolg)  bringen.   „thinking aloud“) untersucht werden. Erst wenn auf Papierebene alles „funktioniert“ wird ein computerbasierter Prototyp erstellt, der dann wiederholt getestet wird. Erst wenn auch hier entiert sich an Bedürfnissen, Fähigkeiten, Aufgaben, kein weiterer Erkenntnisgewinn erfolgt, kann die Kontext und Umfeld der Endbenutzer, die von Freigabe für die Umsetzung der endgültigen Version Anfang an in den Entwicklungsprozess mit einbe- gegeben werden. Papier in der Anfangsphase, das zogen werden. Daraus entwickelte sich das „Learner- klingt seltsam ist aber extrem praktisch, weil wesent- Centered Design“ (LCD), das sich auf den Grund-
  • 6. 6  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) liche Interaktionselemente schnell erstellt und simu- Ähnlich wie Schemata funktioniert die Theorie der liert werden können, ohne dass bereits Programmier- Frames und Slots nach Anderson (Anderson et al., arbeit geleistet wird. 1996). Die Wissensrepräsentation mit Hilfe von Frames stellt eine objektorientierte Wissensrepräsen- Lerninhalt  –  Metadaten  –  Didak2k   tation dar und zeigt Ähnlichkeiten zwischen mensch- Damit E-Learning-Content einem lerntheoretisch ad- lichem Gedächtnis und wissensbasierenden Informa- äquaten Ansatz entspricht, muss dieser nicht nur ent- tionssystemen. Objekte der realen Welt werden dabei sprechend aufbereitete Lerninhalte und Metainfor- durch so genannte Frames dargestellt. Die Eigen- mation (Metadaten, das sind Informationen die zum schaften der Objekte werden in den Frames in so ge- Beispiel das Wiederfinden ermöglichen) enthalten, nannten Slots (Leerstellen) gespeichert. Der Tatsache, sondern auch noch einige weitere technische Voraus- dass es in der realen Welt mehrere unterschiedliche setzungen erfüllen. Ähnlich wie in der objektorien- Objekte eines Objekttyps gibt, wird mit Hilfe von ge- tierten Programmierung (OOP), entstand die Grun- nerischen Frames und deren Instanzen Rechnung ge- didee von Lernobjekten, das heißt komplexe Lernin- tragen. Ein generischer Frame hält für jedes Attribut, halte (engl. „content“) auf Objektebene zu erstellen. mit dem ein Objekt beschrieben wird, einen Slot Wichtige technische Eigenschaften solcher Objekte bereit. In einer Instanz des generischen Frames wird (die man sich zumindest wünscht) sind Austauschfä- nun jedem Slot – entsprechend für das Attribut für higkeit (engl. „interoperability“) und Wiederverwert- barkeit (engl. „reusability“). Dazu muss es aber nicht Erfolgsregel:  Alles  was  bereits  in  der  Anfangsphase  er-­‐ nur Lerninhalte und Metadaten enthalten, sondern auch Vorwissensfragen (engl. „prior knowledge ques- ! kannt   wird   spart   Zeit   und   Kosten!   Der   Return   on   In-­‐ vestment  (ROI)  liegt  dabei  zwischen  1:10  bis  1:100. tions“) und Selbstevaluierungsfragen (engl. „self-eva- luation questions“). Vorwissensfragen haben im Ler- nobjekt die Funktion von Advance Organizers das er steht – ein Wert zugeordnet. Die Beziehung (Ausubel, 1960). Dabei handelt es sich um einen in- zwischen einem generischen Frame und einer Instanz struktionspsychologischen Ansatz in Form einer wird mit Hilfe des „is-a“-Slot hergestellt. Im Beispiel „Vorstrukturierung“, die dem eigentlichen Lernma- ist im ,,is-a“-Slot gespeichert, dass es sich bei Ka- terial vorangestellt werden. Allerdings driften hier die tharina um ein Kind handelt. In den übrigen Slots Forschungsbefunde auseinander: die ältere Forschung sind jeweils Werte zu den Attributen gespeichert. betont, dass ein Advance Organizer nur dann wirk- Diese Theorien besagen, dass Lernende besser sam wird, wenn dieser tatsächlich auf einem höheren lernen, wenn die Information assoziativ organisiert Abstraktionsniveau als der Text selbst liegt, das heißt ist, denn: die Lernenden bauen neue Information lediglich eine inhaltliche Zusammenfassung des nach- stets auf alten Informationen (Vorwissen) auf. Be- folgenden Textes ist noch keine Vorstrukturierung. Solche Vorstrukturierungen, die analog zu den Struk- „Bedienerfreundlichkeit“   wird   im   englischen   Sprach-­‐ turen des Textes aufgebaut sind, bringen bessere Er- gebnisse bei der inhaltlichen Zusammenfassung als ! raum   nicht   mit   Usability   bezeichnet.   Der   Begriff   Usa-­‐ bility  setzt  sich  aus  zwei  Worten  zusammen:  use  (be-­‐ solche, die zwar inhaltlich identisch, aber nicht in nutzen)  und  ability  (Fähigkeit),  wird  im  deutschen  mit diesem Sinn analog aufgebaut sind. Andererseits hebt „Gebrauchstauglichkeit“   übersetzt   und   umfasst   weit die jüngere Forschung hervor, dass sich konkrete, das mehr  als  nur  Bedienerfreundlichkeit:  In  der  ISO  Norm 9241  wird  Usability  als  das  Ausmaß  definiert,  in  dem heißt weniger abstrakt formulierte Vorstrukturierung ein   Produkt   durch   bes?mmte   Benutzer/innen   in auf das Behalten längerer Texte positiv auswirkt. Sie einem   bes?mmten   Nutzungskontext   (!)   genutzt aktivieren demnach das vorhandene Vorwissen und werden  kann,  um  deren  Ziele  effek?v  und  effizient  zu verbinden sich damit zu einer „reichhaltigen Vor- erreichen.   stellung“ – einem mentalen Modell (dazu Ausubel, 1968; Kralm & Blanchaer, 1986; Shapiro, 1999). Das reits (Piaget, 1961) bezeichnete Schemata als grundle- Konzept der Advance Organizer ist verwandt mit gende Bausteine zum Aufbau von Wissen. dem Schema-Modell kognitiver Informationsverar- Was  bringt  Usability? beitung (Bartlett, 1932). Schemata spielen eine wichtige Rolle bei der sozialen Wahrnehmung, beim Ein Usability-orientierter Prozess schafft Erfolgssi- Textverstehen, beim begrifflichen und schlussfol- cherheit, deckt Risiken frühzeitig auf und sichert eine gernden Denken und beim Problemlösen. endbenutzerzentrierte Entwicklung.
  • 7. Human–Computer  Interac?on.  Usability  Engineering  zur  Gestaltung  im  Bildungskontext  —  7 In der Praxis: Evaluation von Systemem und Software Für  die  Praxis  ist  die  Evalua?on,  also  die  Beurteilung  von  Sys-­‐ nalskala,   Rangskala,   Verhältnisskala)   verwendet   werden,   die temen  und  Solware  wich?g.  Eine  Evalua?on  sollte  stets  sys-­‐ unter   bes?mmten   Voraussetzungen   durch   eine   Skalentrans-­‐ tema?sch,   methodisch   und   prozessorien?ert   durchgeführt forma?on   ineinander   übergeführt   werden   können.   Mes-­‐ werden.   sungen   sollen   sich   stets   durch   hohe   Reliabilität Es   wird   unterschieden   zwischen forma2ver   Evalua?on   (Zuverlässigkeit),  Validität  (Gül?gkeit)  und  Objek?vität  (Sach-­‐ (während   der   Entwicklung)   und summa2ver   Evalua?on   lichkeit)   auszeichnen.   Als   Beurteilungsverfahren   (Zuweisung (nach   Fer?gstellung). Subjek2ve   Evalua?on   schließt   die   von   Werten)   werden   Grading   (Einstufung),   Ranking mündliche   und   die   schrilliche   Befragung   und   das   laute (Reihung),   Scoring   (Punktevergabe)   und   Appor?oning   (Auf-­‐ Denken   ein. Objek2ve Evalua?on   bedient   sich   der   anwe-­‐     teilung,   Zuteilung)   verwendet.   Eine   quan?ta?ve   Beurteilung senden  und  abwesenden  Beobachtung.   (Vorteil:   leichte   Vergleichbarkeit   von   Systemen)   kann   durch Bei lei[adenorien2erten   Evalua?onsmimeln   wird   das   Prod-­‐   Schulnoten   erfolgen,   aber   ol   wird   es   auch   umgekehrt   ge-­‐ ukt   entlang   eines   Prüfleioadens   beurteilt,   der   sich   aus   typi-­‐ macht:   Mehr   ist   besser.   Mul?media-­‐Systeme   können   syste-­‐ schen   Aufgaben   des   Systems   ergibt.   Bei   der   Erfassung   der ma?sch  mit  Checklisten  beurteilt  werden.   Messwerte  können  verschiedene  Skalen  (zum  Beispiel  Nomi-­‐ Usability-Engineering-Methoden machen nicht nur Probleme sichtbar, sondern generieren in der Gehen   Sie   systema?sch   Ihre   persönliche   Arbeitsum-­‐ Entwicklungsphase neue Ideen und Möglichkeiten – denn Usability Engineering stellt den Menschen in ? gebung  durch  (also  jene  Dinge  die  Sie  selbst  als  Lern-­‐ unterstützung   verwenden)   und   bewerten   Sie   diese den Fokus der Entwicklung! mit  der  Schulnotenskala  (1  „sehr  gut“  bis  5  „nicht  ge-­‐ nügend)“   anhand   der   folgenden   ausgewählten   Kri-­‐ 4. Ausblick terien   ▸ Technische   Performanz   -­‐   funk?oniert   alles   schnell, So spannend auch immer Forschung und Ent- zügig  und  ohne  viel  zu  klicken?   wicklung neuer Technologien zur Unterstützung ▸ Klarheit  -­‐  sind  alle  Funk?onen  sofort,  einfach  und menschlichen Lernens ist, es muss uns stets klar sein: unmissverständlich  erkennbar? Lernen ist ein kognitiver Grundprozess, den jedes In- ▸ Konsistenz   -­‐   ist   alles   durchgängig,   einheitlich   und dividuum selbst durchlaufen muss – Technologie an  der  erwarteten  Stelle? ▸ Amrak?vität  -­‐  ist  das  „look  and  feel“  ansprechend, kann menschliches Lernen lediglich unterstützen – fühlen  Sie  sich  wohl? nicht ersetzen. Unsere großen Chancen beim Einsatz ▸ Fehlertoleranz  -­‐  werden  Eingabefehler  tolerant  be-­‐ neuer Technologien liegen zusammengefasst in drei handelt,  ist  stets  ein  Zurück  möglich?   großen Bereichen (Holzinger, 1997; Holzinger & Maurer, 1999; Holzinger, 2000a): Technologiegestütztes Lehren und Lernen er- ▸ Sichtbarmachung von Vorgängen, die wir mit klas- fordert es, den gesamten Bildungsprozess inklusive sischen Medien (zum Beispiel der Schultafel) nicht die durch die neuen Medien entstehende Lehr-Lern- darstellen können (wie zum Beispiel interaktive Si- Kultur zu betrachten. Fragen der Effektivität (Aus- mulationen, Animationen, Visualisierungen); maß der Zielerreichung) und der Effizienz (Kosten- ▸ intelligenter Zugriff auf Information an jedem Nutzen Relation) sind notwendig. HCI-Forschung Ort zu jeder Zeit (zum Beispiel M-Learning) und versucht einen kleinen Beitrag dazu zu leisten und schließlich UE versucht die Erkenntnisse auf systemischer ▸ motivationale Effekte (das heißt Motivation, Ebene einfließen zu lassen. Literatur Überlegen  Sie  wie  man  mit  zukünligen  Computersys-­‐ ▸ Anderson, J. R.; Reder, L. M. & Lebiere, C. (1996). Working ? temen   in   Dialog   treten   könnte?   Denken   Sie   dabei   an schon   vorhandene   Interfaces,   zum   Beispiel   Wii Memory: Activation Limitations on Retrieval. In: Cognitive Remote   Controller,   was   ist   dort   besonders   gut   ge-­‐ Psychology, 30, 3, 221-256. lungen?  Was  wird  unterstützt?  Was  könnte  damit  alles ▸ Ausubel, D. P. (1960). The use of advance organizers in the gemacht  werden?   learning and retention of meaningful verbal material. In: Journal of Educational Psychology, 51, 267-272. Steuerung der Aufmerksamkeit und „Arousal“ ▸ Bartlett, F. C. (1932). Remembering. London: Cambridge Uni- (Anregung) durch entsprechenden Medieneinsatz). versity Press.
  • 8. 8  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) ▸ Card, S. K.; Moran, T. P. & Newell, A. (1983). The psychology Education: Development and Evaluation of a Demonstrator of Human-Computer Interaction. Hillsdale: Lawrence Kit for e-Teaching. In: Computing & Informatics, 29(3), 601- Erlbaum Ass.. 615. ▸ Cuhls, K.; Ganz, W. & Warnke, P. (2009). Foresight Prozess. Im ▸ Kralm, C. & Blanchaer, M. (1986). Using an advance organizer Auftrag des BMBF. Zukunftsfelder neuen Zuschnitts. URL: to improve knowledge application by medical students in com- http://www.bmbf.de/pub/Foresight-Prozess_BMBF_Zu- puter-based clinical simulations. In: Journal of Computer kunftsfelder_neuen_Zuschnitts.pdf [2010-08-08]. Based Instruction, 13, 71-74. ▸ Holzinger, A. & Maurer, H. (1999). Incidental learning, moti- ▸ Niegemann, H. M.; Domagk, S.; Hessel, S.; Hein, A.; Hupfer, vation and the Tamagotchi Effect: VR-Friends, chances for M. & Zobel, A. (2008). Kompendium multimediales Lernen, new ways of learning with computers. Paper presented at the Reihe: X.media.press. Berlin/Heidelberg: Springer. Computer Assisted Learning, CAL 99, London. ▸ Norman, D. A. (1986). Cognitive engineering. In: D. Norman ▸ Holzinger, A. & Nischelwitzer, A. (2005). Chameleon Learning & S. Draper (Hrsg.), User Centered System Design: New Per- Objects: Quasi-Intelligente doppelt adaptierende Lernobjekte: spectives on Human-Computer interaction). Hillsdale: La- Vom Technologiemodell zum Lernmodell. In: OCG Journal, wrence Erlbaum Ass.. 30(4), 4-6. ▸ O’Reilly, T. (2005). What is Web 2.0 – Design Patterns and ▸ Holzinger, A. (1997). A study about Motivation in Computer Business Models for the Next Generation of Software. URL: Aided Mathematics Instruction with Mathematica 3.0. In: Ma- http://www.oreillynet.com/pub/a/oreilly/tim/news/2005/09 thematica in Education and Research, 6(4), 37-40. /30/what-is-web-20.html [2010-08-08]. ▸ Holzinger, A. (2000a). Basiswissen Multimedia Band 2: Lernen. ▸ O’Reilly, T. (2006). Web 2.0: Stuck on a name or hooked on Kognitive Grundlagen multimedialer Informationssysteme. value? In: Dr Dobbs Journal, 31(7), 10-10. Das Basiswissen für die Informationsgesellschaft des 21. Jahr- ▸ Piaget, J. (1961). On the development of memory and identity. hunderts. Würzburg: Vogel, URL: http://www.basiswissen- Worchester (MA): Clark University Press. multimedia.at [2010-10-18]. ▸ Safran, C.; Ebner, M.; Kappe, F. & Holzinger, A. (2009). m- ▸ Holzinger, A. (2000b). Basiswissen Multimedia Band 3: Design. Learning in the Field: A Mobile Geospatial Wiki as an example Entwicklungstechnische Grundlagen multimedialer Informa- for Geo-Tagging in Civil Engineering Education. In: M. Ebner tions Systeme. Würzburg: Vogel, URL: http://www.basis- & M. Schiefner (Hrsg.), Looking Toward the Future of Tech- wissen-multimedia.at [2010-10-18]. nology-Enhanced Education: Ubiquitous Learning and the Di- ▸ Holzinger, A.; Nischelwitzer, A. & Kickmeier-Rust, M. D. gital Native., Hershey, PA: IGI Global, 444-454. (2006). Pervasive E-Education supports Life Long Learning: ▸ Schulmeister, R. (2002). Taxonomie der Interaktivität von Mul- Some Examples of X-Media Learning Objects. Paper pre- timedia - Ein Beitrag zur aktuellen Metadaten-Diskussion. In: it sented at the World Conference on Continuing Engineering + ti - Informationstechnik und Technische Informatik, 44(4), Education. Wien, URL: 193-199. http://www.wccee2006.org/papers/445.pdf [2010-10-18]. ▸ Shapiro, A. M. (1999). The relationship between prior know- ▸ Holzinger, A., Kickmeier-Rust, M.D. & Ebner, M. (2009). In- ledge and interactive overviews during hypermedia-aided teractive Technology for Enhancing Distributed Learning: A learning. In: Journal of Educational Computing Research, 20, Study on Weblogs. In: Proceedings of HCI 2009 The 23nd 2, 143-167. British HCI Group Annual Conference, 309–312. Cambridge ▸ Shneiderman, B. (1983). Direct manipulation: A step beyond University, UK, British Computer Society programming languages. In: IEEE Computer, 16(8), 57-69. ▸ Holzinger, A.; Softic, S.; Stickel, C.; Ebner, M.; Debevc, M. & Hu, B. (2010). Nintendo Wii Remote Controller in Higher