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Marcus	
  Specht	
  und	
  Mar*n	
  Ebner



Mobiles und ubiquitäres Lernen
Technologien und didaktische Aspekte
In	
   diesem	
   Kapitel	
   wird	
   ein	
   Überblick	
   zu	
   den	
   Grundlagen	
   und	
   aktuellen	
   Entwicklungen	
   mobiler	
   und	
   ubiqui-­‐
tärer	
  Lernunterstützung	
  gegeben.	
  Das	
  Kapitel	
  beschreibt	
  verschiedene	
  Defini*onen	
  mobilen	
  Lernens	
  und
führt	
   in	
   die	
   zugrundeliegenden	
   Probleme	
   und	
   Lösungsansätze	
   ein.	
   Die	
   sich	
   rasant	
   entwickelnde	
   Techno-­‐
logie	
  wird	
  hierbei	
  in	
  verschiedene	
  Komponenten	
  von	
  Sensoren	
  und	
  Displays	
  unterschieden	
  und	
  es	
  werden
zentrale	
   theore*sche	
   Paradigmen	
   vorgestellt.	
   Im	
   letzten	
   AbschniD	
   werden	
   unterschiedliche	
   Funk*onen
mobiler	
   und	
   ubiquitärer	
   Lernunterstützung	
   vorgestellt	
   und	
   auf	
   entsprechende	
   Klassifika*onssysteme	
   in
der	
  Literatur	
  verwiesen.	
  




	
  

Quelle:	
  xlibber,	
  URL:	
  hDp://www.flickr.com/photos/xlibber/3423766012/	
  [2011-­‐01-­‐10]



                                                                                    #mobil
                                                                                    #ver*efung
                                                                                    #theorieforschung

                                                                                    Version	
  vom	
  1.	
  Februar	
  2011



                                                                           Für	
  dieses	
  Kapitel	
  wird	
  noch	
  ein	
  Pate	
  gesucht,
       Jetzt Pate werden!                                        mehr	
  Informa*onen	
  unter:	
  hDp://l3t.eu/patenschaG
2	
  —	
  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)


                                                                                       2. Mobile	
  Lerntechnologie
1. Defini(onen
                                                                                       S e i t Anfang der 1990er Jahre haben sich insbe-
Mobiles und ubiquitäres Lernen bezeichnet die                                          sondere mobile Technologien, sowie Sensor- und
Nutzung mobiler und allgegenwärtiger Computer-                                         Display-Technologien rasant entwickelt. Diese Tech-
technologie als Lernunterstützung. Traxler (2009) be-                                  nologien bilden den Grundstein mobiler und ubiqui-
schreibt verschiedene Ansätze zur Definition des                                       tärer Lernunterstützung. Grundsätzlich lässt sich ein
„Mobilen Lernens“:                                                                     Trend zur mobilen Unterstützung von Informations-
▸ Frühe Definitionen legten meist eine technozen-                                      verarbeitung und der Einbettung von Computertech-
   trische Perspektive zu Grunde; mobiles Lernen                                       nologien in die physikalische Umwelt erkennen
   galt als: „jedes Bildungsangebot, in dem die ein-                                   (Specht, 2009). In den Horizon Reports der letzten
   zigen oder dominanten Technologien Handheld-                                        sechs Jahre finden sich in jedem Sinn relevante Per-
   oder Palmtop-Geräte sind“ (Traxler, 2005).                                          spektiven die Mobilität und ubiquitäre Technologie
▸ In einem nächsten Schritt wurde Mobilität der                                        als sehr relevante Entwicklung für die Unterstützung
   Lernenden mehr und mehr zentrales Kriterium                                         von Lernen, Lehren, Forschung, sowie Kreativität
   von Definitionen: „Jede Art des Lernens, das statt-                                 einstufen (Johnson et al., 2010).
   findet, wenn der Lernende nicht an einem festen,                                        Während es vor zehn Jahren eine zentrale tech-
   vorgegebenen Ort ist, oder das Lernen, wenn der                                     nische Frage war, wie Inhalte auf mobilen Geräten
   Lernende Lernmöglichkeiten nutzt die mobile                                         zugänglich gemacht werden geht es heute mehr um
   Technologien bieten“ (O'Malley et al., 2003).                                       die Integration und Orchestrierung von mobilen
▸ In einer Analyse durch Naismith et al. (2004)                                        Technologien in durchgängigen Lernunterstützungs-
   wurden die Formen des mobilen Lernens nach un-                                      modellen. Bei der Verbindung von digitalen Informa-
   terschiedlichen pädagogischen Paradigmen in be-                                     tionen und Services mit der physikalischen Umwelt
   havioristische, konstruktivistische, situierte, koope-                              spielen mobile Endgeräte eine zentrale Rolle (Specht,
   rative und informelle Ansätze unterteilt.                                           2009). Die Verbindung findet hierbei über ver-
▸ In der aktuellen Forschung sind die Konzepte der                                     schiedene Merkmale der aktuellen Situation oder
   Kontextualisierung, Personalisierung, Multi-Mo-                                     auch sogenannte Kontextdimensionen (Zim-
   dalen Interaktion, Awareness und Reflexion zen-                                     mermann et al., 2007) statt. Diese Merkmale der ak-
   trale Komponenten einer mobilen Lernunter-                                          tuellen Situation werden durch spezielle Sensortech-
   stützung. In einer Analyse von mehr als 150 mo-                                     nologien in mobilen Endgeräten erkannt. Zur Mar-
   bilen Lernapplikationen identifizieren Frohberg et                                  kierung physikalischer Objekte werden besondere
   al. (2009) sechs Dimensionen zur Klassifikation                                     Kennmarken basierend auf RFID, Barcodes, In-
   mobiler Lernunterstützung.                                                          frarot, oder Bluetooth genutzt. Aktuelle Genera-
                                                                                       tionen von Smartphones enthalten bereits eine Reihe
Ubiquitäre Lernunterstützung hat sich in den letzten                                   von Sensorkomponenten wie Kamera, Mikrofon,
Jahren aus der Verbindung mobilen Lernens und der                                      GPS, Kompass, oder Kreiselgeräte zur Erfassung der
Nutzung von allgegenwärtigen Technologien in der                                       genauen Position im Raum. Einen aktuellen Über-
durchgängigen Lernunterstützung entwickelt. Den                                        blick über Entwicklungen zu ortsbezogenem und
Schritt von mobiler zu ubiquitärer oder durchgän-                                      kontextuellem Lernen gibt Brown (2010).
gigen Lernunterstützung betonen Looi et al.
(2010) in ihrer Analyse von „Mobile Assisted                                                  RFID	
   (Radio-­‐Frequency	
   IDen*fica*on)	
   ist	
   eine	
   soge-­‐
Seamless Learning”. Hierbei beschreiben sie ver-
schiedene Nutzungsbrüche, welche überbrückt wer-
                                                                                         !    nannte	
   Nahfeldkommunika*on	
   bei	
   der	
   miDels	
   eines
                                                                                              Transponders	
   (befindet	
   sich	
   am	
   Gegenstand)	
   Daten
den müssen: zwischen formalen und informellen                                                 auf	
   ein	
   Lesegerät	
   übertragen	
   werden.	
   Haupteinsatz-­‐
                                                                                              gebiet	
  ist	
  heute	
  der	
  Logis*kbereich,	
  aber	
  auch	
  Biblio-­‐
Lernsettings, zwischen personalisierter und sozial ein-
                                                                                              theken.
gebetteter Lernunterstützung, zwischen verschie-
denen Lernzeiten und Lernorten, zwischen physikali-
scher Umgebung und digitalen Informationen, zwi-                                              Barcode	
   oder	
   sogenannter	
   Strichcode	
   ist	
   eine	
   opto-­‐
schen verschiedenen Geräten, sowie zwischen ver-                                         !    elektronische	
   lesbare	
   SchriG,	
   die	
   im	
   eindimensionalen
                                                                                              Fall	
  aus	
  unterschiedlichen	
  dicken	
  Strichen	
  und	
  Lücken
schiedener Lernaufgaben und -aktivitäten. Die Über-
                                                                                              bestehen	
   (z.B.	
   E*keDen	
   im	
   Einkaufsladen)	
   und	
   mit	
   Le-­‐
brückung dieser Brüche der Lernunterstützung kann                                             segeräten	
  erfasst	
  werden.	
  Eine	
  Erweiterung	
  sind	
  zwei-­‐
hierbei durch mobile Endgeräte wie auch durch in die                                          dimensionale	
  Codes,	
  wie	
  zum	
  Beispiel	
  QR-­‐Codes.	
  
Umgebung eingebettete Technologie erreicht werden.
Mobiles	
  und	
  ubiquitäres	
  Lernen.	
  Technologien	
  und	
  didak*sches	
  Aspekte	
  —	
  3


   In einem Bericht über die Verwendung von Mobil-
                                                                                              Erstellen	
   sie	
   eine	
   Liste	
   von	
   physikalischen	
   Objekten
telefonen in „Citizen Media“ wurden die technologi-
schen Eigenschaften von Mobiltelefonen und deren                                         ?    sowie	
   Orten	
   und	
   sammeln	
   sie	
   damit	
   verbundene
                                                                                              Lerninhalten.	
  Suchen	
  sie	
  Möglichkeiten	
  diese	
  Informa-­‐
Potenzial für mobile soziale Inhalte auf funktionaler                                         *onen	
   auf	
   einem	
   mobilen	
   Endgerät	
   Lernenden	
   zu-­‐
Ebene analysiert (MobileActive.org:                                                           gänglich	
  zu	
  machen,	
  oder	
  die	
  Neugier	
  der	
  Lernenden
▸ Telefonie und Audio: Meist wird mit Mobiltele-                                              durch	
  Hinweise	
  auf	
  dem	
  mobilen	
  Endgerät	
  zu	
  wecken.
   fonen und deren Audiofunktionalität nur Tele-
   fonie verbunden. Darüber hinaus bieten Mobilte-                                    3. Allgegenwär(ge	
  Lernunterstützung
   lefone die Möglichkeit zu mobilen Audiokonfe-
   renzen, die Verbindung von Datendiensten, das                                      In seinem Buch „Everyware“ beschreibt Adam
   Verwalten von Kontakten, Adressen und Ter-                                         Greenfield (2006) die Auswirkungen des „Ubiquitous
   minen oder die Nutzung von sprachbasierten                                         Computing“ auf verschiedenen Ebenen unserer all-
   Netzdiensten. Ebenso können alle audiobasierten                                    täglichen Lebensumwelt.
   Medien wie Podcasts, Rundfunk oder personali-                                         Auf der Ebene des Individuums ermöglichen Sen-
   sierte Audiostreams über diese Funktionalität aus-                                 soren in Kleidung oder Gebrauchsgegenständen die
   geliefert werden.                                                                  Überwachung von Körperfunktionen und motori-
▸ Textnachrichten (SMS, MMS) bieten Möglich-                                          schen Aktivitäten, wodurch eine Nutzung in Lernta-
   keiten einer spontanen Kommunikation mit an-                                       gebüchern oder für Selbstkontrollen ermöglicht wird.
   deren Mobilgeräten sowie den Aufbau von per-                                       Umso mehr Informationen in eine Überprüfung ein-
   sönlichen und kontextualisierten Informations-                                     gehen können, desto valider wird diese. Mittels Sen-
   kanälen. Darüber hinaus können Benachrichti-                                       sorik können neue Messverfahren eine Analyse der
   gungsdienste Lernende in jeder Situation aktiv                                     Nutzerperformanz mit Messungen des Nutzerver-
   über Veränderungen des aktuellen Kontexts in                                       haltens in der realen Welt unterstützen. Intelligente
   Kenntnis setzen. Das zugrunde liegende Modell                                      Kleidung wird beispielsweise heute genutzt, um Trai-
   ermöglicht ortsbezogene und personalisierte In-                                    ningsunterstützung durch direktes Feedback zu geben
   formationsvermittlung und Aggregation von In-                                      oder um Bewegungsabläufe im Leistungssport zu op-
   formationen, ebenso wie Modelle (zum Beispiel                                      timieren.
   personalisierte Microblogging-Modelle) und die                                        Die Integration von Computern in Alltagsge-
   Bündelung dieser. Ungefähr 90 Prozent aller be-                                    genstände wie Möbel, Wände, Türen, Tassen, oder
   nutzten mobilen Telefone unterstützen SMS-ba-                                      Küchenausstattung ist ein Grundgedanke des „ubi-
   siertes Messaging.                                                                 quitous computing“. Zentral zum Verständnis ubiqui-
▸ Foto- und Videofunktionalität ermöglicht Mobil-                                     tärer Lernszenarien ist die Bedeutung von Sensoren
   telefonen Video und Fotoinhalte spontan zu                                         und Indikatoren. Sensoren können jede Art von In-
   sammeln, zu übertragen und selbst mit anderen                                      formation abgreifen; von der Raumtemperatur bis
   Mobilgeräten zu teilen. Auswirkungen von kon-                                      hin zu Testergebnissen von Lernenden. Indikatoren
   textbezogenen Informationen wurden in verschie-                                    ermöglichen die Anzeige von Informationen im
   denen Projekten zu Exkursionen untersucht.                                         Umfeld von Lernenden. Bei einem Indikator oder
   Hierbei wurden bis heute hauptsächlich Möglich-                                    einem Display kann es sich um ein persönliches mo-
   keiten zur Erstellung von Photos und Video Mate-                                   biles Gerät handeln, aber auch um eine Lautsprecher-
   rialien zur Dokumentationen und Reflexion ge-                                      anlage über die eine allgemeine Durchsage gegeben
   nutzt, neueste Generationen von mobilen Geräten                                    werden kann.
   ermöglichen nun auch Videokonferenzen von Mo-                                         Durch die Integration von Sensorik in die reale
   bilgeräten.                                                                        Umwelt kann eine langfristige Beurteilung von Per-
                                                                                      formanzsituationen semi-automatisch realisiert wer-
                                                                                      den. Die Lernenden können über ihre Aktivitäten re-
                                                                                      flektieren oder ihre Lernergebnisse in Portfolios
                                                                                      sammeln. Aufnahmen von Video-, Audio-, oder
                                                                                      Sensordaten oder sogar biometrische Messungen
      Mobile	
  Technologie	
  bildet	
  einen	
  persönlichen	
  Zugang              können mit diesen Daten kombiniert werden und
  !   zur	
   Lernunterstützung.	
   Sensorik	
   in	
   Endgeräten	
   ermög-­‐
      licht	
  hierbei	
  die	
  Verbindung	
  von	
  Lernzielen	
  und	
  Ak*vi-­‐
                                                                                      damit solchen Messungen völlig neue Interpretations-
      täten	
  mit	
  dem	
  Nutzungskontext.
                                                                                      und Reflexionsmöglichkeiten eröffnen.
                                                                                         Eine zweite zentrale Komponente von ubiquitärer
                                                                                      Lernunterstützung sind Displays oder Indikatoren.
4	
  —	
  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)




Beispiele für ein Display sind der Computerbild-                                       möglichen die Zusammenarbeit in Lernaktivitäten
schirm oder eine große, öffentliche Leinwand in                                        sowie die Nutzung von Sozialen-Netzwerken
einem Bahnhof. Ein Display kann ebenso der Laut-                                       während personalisierte Displays meist der individu-
sprecher eines Mobiltelefons oder ein Sound-System                                     ellen Lernunterstützung dienen.
in einem Kino sein. Auch die haptische Ausgabe bei
                                                                                       4. Didak(sche	
  Aspekte:	
  Lernen	
  im	
  Kontext
einer Spielkonsole (engl. „force feedback“) ist ein
Display, das verwendet werden kann, um über ein Er-                                    Tulving et al. (1970) zeigten in ihren Untersuchungen
eignis zu informieren, oder relevante Informationen                                    zur Kodierung von Informationen die zentrale Re-
zu übermitteln (siehe Kapitel #usability). In der aktu-                                levanz des Kodierungskontextes auf die Erinne-
ellen Forschung im Bereich multimodaler Benutzer-                                      rungsleistung. Die Theorie der Kodierungsspezifität
schnittstellen ist hierbei mehr und mehr auch eine In-                                 besagt, dass die wirksamsten Abrufhilfen für Infor-
tegration mit mobilen und persönlichen Geräten zu                                      mationen diejenigen sind, welche zusammen mit der
beobachten.                                                                            Erinnerung an die Erfahrung selbst gespeichert
    Von zentraler Bedeutung für eine durchgängige                                      wurden.
Lernunterstützung ist die Fähigkeit von Displays die                                       Wie Medien durch Koppelung an Erfahrungen in
„reflection in and about action” (Schön, 1983; Schön,                                  der realen Welt wirken, wurde auch im SenseCam-
1987), also die Reflexion über den eigenen Lern-                                       Projekt von Microsoft Research untersucht. Sense-
prozess in einem Kontext zu ermöglichen. Multi-                                        Cam ist eine tragbare digitale Kamera mit einer
modale Displays ermöglichen es, Informationen je-                                      Fischaugenlinse und eingebauter Sensorik für Tempe-
derzeit und überall an die Benutzer zu übermitteln.                                    ratur, Bewegung, und die Lichtverhältnisse im
Multimodale Displays können hierbei sowohl in per-                                     Umfeld des SenseCam-Trägers. Sobald die Kamera
sonalisierter Lernunterstützung wie auch in koopera-                                   eine Veränderung in der Temperatur, der Lichtver-
tiven Lern- und Arbeitsszenarien eingesetzt werden.                                    hältnisse oder eine Bewegung entdeckt wird ein Bild
Persönliche Displays und öffentliche Displays                                          aufgenommen. Alle Bilder können anschließend in
können für verschiedene Aufgaben im Instruktions-                                      einer Art „Film des Tages“ betrachtet werden. Die
design eingesetzt werden. Öffentliche Displays er-                                     regelmäßige Betrachtung dieser Bilder durch Amne-
                                                                                       siepatient/innen führte zu einem signifikanten An-
                                                                                       stieg der Erinnerungsleistung an Ereignisse des Tages
        Sensoren	
   und	
   Displays	
   sind	
   die	
   zentralen	
   Kompo-­‐      (Hodges et al., 2006).
  !     nenten	
  allgegenwär*ger	
  Lernunterstützung.	
  Sensoren
        bieten	
   die	
   Möglichkeit	
   einer	
   valideren	
   Analyse	
   der
                                                                                           Das Synchronisieren der Lernunterstützung mit
        Lernsitua*on	
   und	
   Anpassungen	
   der	
   Lernunter-­‐                  der physischen Umwelt und dem Kontext kann in
        stützung.	
  Displays	
  erweitern	
  die	
  Möglichkeiten	
  zur	
  In-­‐     diesem Sinne als ein vielversprechender Ansatz auf
        terven*on	
  und	
  Unterstützung	
  des	
  Lernprozesses.                     der Basis verschiedener Lerntheorien gesehen
Mobiles	
  und	
  ubiquitäres	
  Lernen.	
  Technologien	
  und	
  didak*sches	
  Aspekte	
  —	
  5


werden. Im Sinne der „Information Processing
                                                                                                Analysieren	
  Sie	
  aktuelle	
  Lehrsitua*onen	
  in	
  denen	
  phy-­‐
Theory“ (Miller, 1956) und der „Cognitive Load
Theory“ (Sweller, 1988), hat das menschliche Kurz-                                         ?    sikalische	
   Objekte	
   zur	
   S*mula*on	
   von	
   Reflexion	
   ge-­‐
                                                                                                nutzt	
   werden.	
   Überlegen	
   Sie	
   dann,	
   wie	
   Sie	
   diese	
   Si-­‐
zeitgedächtnis eine begrenzte Kapazität. Daher sollen                                           tua*onen	
   durch	
   Feedback	
   von	
   Sensorinforma*onen
Lerninhalte so strukturiert sein, dass die Informati-                                           noch	
  verbessern	
  könnten.
onsmenge die Lernenden nicht überfordert. Darüber
hinaus besagt die „Multimedia Learning Theory“
(Moreno, 2001; Moreno & Mayer, 2000), dass jeder                                         hierzu einen aktuellen Überblick mit verschiedenen
sensorische Kanal (visuell und auditiv) begrenzte                                        Anwendungsszenarien in unterschiedlichen Lernset-
Verarbeitungskapazität hat und die Informationsver-                                      tings. Frohberg et al. (2009) analysierten mehr als
arbeitung optimal unterstützt wird, wenn unter-                                          1.400 Publikationen und beschreiben sechs Dimen-
schiedliche, sich ergänzende Kanäle genutzt werden                                       sionen auf denen sie eine Klassifikation und Analyse
(siehe Kapitel #gedaechtnis).                                                            von 102 mobilen Lernsystemen vorgenommen
Lave und Wenger (1991) heben hervor, dass Infor-                                         haben: Kontext (wo und wann?), Werkzeuge
mation in einem authentischen Kontext dargeboten                                         (womit?), Kontrolle (wie?), Kommunikation (mit
werden sollen. Der authentische Kontext sollte im                                        wem?), Subjekt (wer?), und Lernziel (was?). Diese Di-
besten Fall die Anwendungen der Information er-                                          mensionen basieren auf Sharples Ansatz zu einer
fordern.                                                                                 Theorie mobilen Lernens (Sharples, 2007). Aus der
    Die Aktivierung der Lernenden über ihren eigenen                                     Analyse ergibt sich ein Fokus heutiger mobiler Lern-
Lernprozess zu reflektieren, ist zentral im Ansatz von                                   unterstützung auf Einzelnutzer/innen in unabhän-
                                                                                         gigen Lernkontexten sowie ein Schwerpunkt auf Ler-
       Verschiedene	
   Lerntheorien	
   betonen	
   die	
   Notwen-­‐                   nende mit wenig oder keinen Vorkenntnissen. In den
  !    digkeit	
   der	
   Effizienz	
   der	
   Informa*onsvermiDlung	
   an
       die	
   aktuelle	
   Nutzungssitua*on.	
   Hierbei	
   spielt	
   die	
   En-­‐
                                                                                         meisten Systemen zum kollaborativen mobilen
                                                                                         Lernen wird eine zentrale Kontrollfunktion beim
       und	
   Dekodierung	
   von	
   Informa*onen	
   im	
   Kontext,	
   Be-­‐        Lehrenden gesehen.
       schränkungen	
   des	
   Kurzzeitgedächtnisses,	
   wie	
   auch
       Prozesse	
  der	
  mul*medialen	
  Informa*onsverarbeitung
                                                                                            De Jong et al. (2008) klassifizierten mobile Lern-
       eine	
  Rolle.                                                                    unterstützung nach den Dimensionen Informati-
                                                                                         onsart, Kontextnutzung, Hauptzweck, Informations-
                                                                                         fluss sowie lerntheoretisches Paradigma. Die Autoren
Donald Schön zu „Reflection in Action“ und „Re-                                          analysierten mehr als 80 verschiedene Systeme be-
flection about Action“ (Schön, 1987). Durch die Re-                                      züglich benutzter Kontextfaktoren basierend auf
flexion über den eigenen Lernprozess entwickeln                                          einem Referenzmodell das fünf verschiedene Kon-
Lernende metakognitive Kompetenzen für die                                               textdimensionen berücksichtigt (Zimmermann et al.,
Steuerung ihres eigenen Lernprozesses. Diese sind                                        2007): Identität, Umgebung, Beziehungen, Zeit, und
hierbei auch an Komponenten des Nutzungkontexts                                          Aktivität. Als Hauptziele mobiler Lernunterstützung
gebunden. Laut Glahn (2009) sind die Aggregation                                         werden hierbei beispielsweise der Austausch von In-
von Sensordaten und der Kontext der Visualisierung                                       formation, die Erleichterung von Diskussionen und
zwei wesentliche Parameter für die Gestaltung von                                        Brainstorming, soziales Bewusstsein, Kommunikati-
Indikatoren und Möglichkeien zur Förderung der Re-                                       onsführung sowie Engagement und Versenkung
flexion.                                                                                 identifiziert. Vergleichbare Klassifikationen finden
                                                                                         sich auch bei Naismith (2004), der hauptsächlich das
                                                                                         pädagogische Paradigma zur Klassifikation herange-
                                                                                         zogen hat.
                                                                                            Ein allgemeines Modellierungmodell für mobile
5. Klassifika(on	
  und	
  Anwendungsbeispiele
                                                                                         und ubiquitäre Lernanwendungen beschreibt Specht
Roschelle (2003) unterscheidet verschiedene Kate-                                        mit den „Ambient Information Channels” (2009). In
gorien mobiler Lernsysteme in interaktive Klassen-                                       diesem Modell werden Informationen auf vier
raumsysteme, interaktive und verteilten Simulationen                                     Ebenen verarbeitet: Sensorik, Ag gregation,
sowie Anwendungen zum kollaborativen Daten-                                              Steuerung, und Display-Ebene.
sammeln.                                                                                    In der Literatur der letzten 15 Jahre ist insbe-
   Mobiles Lernen wird in formalen Lernkontexten                                         sondere die Unterstützung von Exkursionen und die
wie beispielsweise im Klassenzimmer als auch in in-                                      Verbindung von Klassenzimmer und realen Anwen-
formellen Lernkontexten unterstützt. Ally (2009) gibt                                    dungskontexten ein immer wieder kehrendes Beispiel
6	
  —	
  Lehrbuch	
  für	
  Lernen	
  und	
  Lehren	
  mit	
  Technologien	
  (L3T)



   In der Praxis : TUGeoWiki
   A n der	
   TU	
   Graz	
   wurde	
   ein	
   Geowiki	
   entwickelt,	
   welches	
   die
      	
  
   Möglichkeiten	
   von	
   Wiki-­‐Systemen	
   (kollabora*ves	
   Arbeiten)
   und	
  Geotagging	
  verbinden	
  soll	
  (Safran	
  et	
  al.,	
  2010).	
  

   Hierzu	
   wurde	
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  erweitert.	
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   Der	
   Feldversuch	
   mit	
   Studierenden	
   der	
   Bauingenieurwissen-­‐
   schaGen	
   fand	
   im	
   Sommer	
   2008	
   während	
   einer	
   Feldexkursion
   staD.	
   Studierende	
   und	
   Lehrende	
   waren	
   mit	
   Digitalkameras             des	
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  Die	
  so	
  ins	
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  mit	
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  für              als	
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   den	
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   Bericht	
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   Ein	
   Lehrender           Mehrwert	
  der	
  exakten	
  Posi*onierung.
   haDe	
  zusätzlich	
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  GPS-­‐Tracker	
  eingesteckt,	
  welcher	
  jede
   Sekunde	
  die	
  globale	
  Koordinate	
  mitspeicherte.	
  Im	
  Anschluss                Solche	
   Einsatzszenarien	
   sind	
   für	
   viele	
   weitere	
   Lernsitua-­‐
   an	
   die	
   Feldexkursion	
   erfolgte	
   eine	
   Synchronisierung	
   sämt-­‐         *onen	
  denkbar,	
  sobald	
  die	
  globale	
  Posi*on	
  eine	
  wesentliche
   licher	
   Bilder	
   mit	
   den	
   Koordinaten	
   des	
   GPS-­‐Tracker	
   aufgrund    Informa*on	
  im	
  Lernkontext	
  darstellt.	
  


für mobile Lernanwendungen (Herrington et al.,                                                          Nennen	
   Sie	
   verschiedene	
   Arten	
   von	
   mobilen	
   Lernan-­‐
2009). Hierbei finden sich zum einen klassische di-
daktische Modelle wie „Wissens-Ralleys“, bei denen
                                                                                                  ?     wendungen	
  und	
  vergleichen	
  Sie	
  deren	
  Zielsetzung.

die Beantwortung von Fragen neue Lernfragen frei-
schaltet, wie auch mehr explorative Modelle, in denen                                          Literatur
die physikalische Umwelt aufgabenbasiert entdeckt                                              ▸ Ally, M. (2009). Mobile learning - Transforming the delivery of
wird.                                                                                            education and training, Athabasca (Kanada): Athabasca Uni-
   Die Einbettung von intelligenten Objekten in kon-                                             versity Press.
krete Lernsituationen (Son Do-Lenh et al., 2010;                                               ▸ Alavi, H.; Dillenbourg, S. & Kaplan, F. (2009). Distributed
Alavi et al., 2009) im Klassenraum sind aktuelle Bei-                                            Awareness for Class Orchestration. EC-TEL 2009, 211-225.
spiele für die Nutzung allgegenwärtiger Technologien                                           ▸ Brown, E. (2010). Education in the wild: contextual and lo-
und neuer Benutzerschnittstellen für die Verbes-                                                 cation-based mobile learning in action. A report from the
serung von Effizienz und Kommunikation in kolla-                                                 STELLAR Alpine Rendez-Vous workshop series. Nottingham:
borativen Lernsituationen.                                                                       University of Nottingham: Learning Sciences Research In-
                                                                                                 stitute (LSRI).
6. Zentrale	
  Erkenntnisse
                                                                                               ▸ De Jong, T.; Specht, M. & Koper, R. (2008). A Reference
Mobiles Lernen ist wohl eines der sich derzeit am                                                Model for Mobile Social Software for Learning. International
schnellsten weiterentwickelnden Forschungsgebiete.                                               Journal of Continuing Engineering Education and Life-Long
Mit dem Aufkommen der Multi-Touch-Technologie                                                    Learning. 18(1), 118-138.
(siehe Kapitel #ipad) sowie den jeweiligen Endge-                                              ▸ Do-Lenh, S.; Jermann, P.; Cuendet, S.; Zufferey, G. & Dillen-
räten (zum Beispiel Smartphones mit Android-Be-                                                  bourg, P. (2009). Task Performance vs. Learning Outcomes: A
triebssystem oder iPhone, iPad) und damit verbunden                                              Study of a Tangible User Interface in the Classroom. EC-TEL
der Möglichkeit sogenannte Apps (Applications) zu                                                2010, 78-92.
entwickeln ergeben sich viele weitere Potentiale                                               ▸ Ebner, M.; Kolbitsch, J.; Stickel, C. (2010). iPhone / iPad
(Ebner et al., 2010). So kann für spezifische Lernpro-                                           Human Interface Design. In: G. Leitner, M. Hitz & A. Hol-
bleme in einem speziellen Lernkontext ein kleines                                                zinger (Hrsg.), A Human-Computer Interaction in Work &
Lernprogramm zur Seite stehen.                                                                   Learning, Life & Leisure, Berlin: Springer, 489-492.
                                                                                               ▸ Frohberg, D.; Göth, C. & Schabe, G. (2009). Mobile Learning
                                                                                                 Projects - a critical analysis of the state of the art. Journal of
Mobiles	
  und	
  ubiquitäres	
  Lernen.	
  Technologien	
  und	
  didak*sches	
  Aspekte	
  —	
  7


    Computer Assisted Learning, 307-331, 25,4. URL: http://ww-             ▸ Roschelle, J. (2003). Unlocking the learning value of wireless
    w.ifi.uzh.ch/pax/uploads/pdf/publication/1215/Mobile-                    mobile devices. Journal of Computer Assisted Learning, 12 (3),
    Learning-Projects.pdf [2010-12-05].                                      260-72.
▸   Glahn, C. (2009). Contextual support of social engagement              ▸ Safran, C., Ebner, M., Kappe, F., Holzinger, A. (2010). M-
    and reflection on the Web. Heerlen, The Netherlands: Open                Learning in the Field: A Mobile Geospatial Wiki as an Example
    University of the Netherlands.                                           for Geo-Tagging in Civil Engineering, In: M. Ebner & M.
▸   Greenfield, A. (2006). Everyware: The dawning age of ubi-                Schiefner (Hrsg.), Looking Toward the Future of Technology-
    quitous computing. Berkeley: New Riders.                                 Enhanced Education, Hershey: IGI Global, Hershey, 263-274.
▸   Herrington, J.; Specht, M.; Brickel, G. & Harper, B. (2009).           ▸ Schön, D.A. (1983). The Reflective Practitioner: How Profes-
    Supporting Authentic Learning Contexts Beyond Classroom                  sionals think in Action. London: Maurice Temple Smith.
    Walls. In: R. Koper (Hrsg.), Learning Network Services for             ▸ Schön, D.A. (1987). Educating the Reflective Practitioner. San
    Professional Development. Berlin/Heidelberg: Springer, 273-              Francisco : Jossey-Bass.
    288.                                                                   ▸ Sharples, M.; Taylor, J. & Vavoula, G. (2007). A Theory of
▸   Hodges, S.; Williams, L.; Berry, M.; Izadi, S.; Srinivasan, J.;          Learning for the Mobile Age. In: R. Andrews & C. Hay-
    Butler, A.; Smyth, G.; Kapur, N. & Wood, K. (2006). Sen-                 thornthwaite, The Sage Handbook of E-learning Research,
    seCam: a Retrospective Memory Aid. In: Dourish & A. Friday               London: Sage, URL:
    (Hrsg.), Ubicomp 2006, Berlin/Heidelberg: Springer, 177 - 193.           http://www.lsri.nottingham.ac.uk/msh/Papers/Theory of
▸   Johnson, L.; Levine, A.; Smith, R. & Stone, S. (2010). The 2010          Mobile Learning.pdf [2010-12-05], 221-47.
    Horizon Report. Austin (Texas): The New Media Consortium.              ▸ Specht, M. (2009). Learning in a Technology Enhanced World:
▸   Lave, J. & Wenger, E. (1991). Situated Learning: Legitimate pe-          Context in Ubiquitous Learning Support. Inaugural Address.
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▸   Looi, C.-K.; Seow, P.; Zhang, B.; So, H.-J.; Chen W. & Wong,             lands. URL: http://hdl.handle.net/1820/2034 [2020-12-05].
    L.-H. (2010). Leveraging mobile technology for sustainable se-         ▸ Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Ef-
    amless learning: A research agenda. British Journal of Educa-            fects on learning. In: Cognitive Science, 12, 257-285.
    tional Technology, 41(2), 154-169.                                     ▸ Thomson, D. M. & Tulving, E. (1970). Associative encoding
▸   Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus            and retrieval: Weak and strong cues. Journal of Experimental
    two: Some limits on our capacity for processing information.             Psychology, 86, 255-262.
    Psychological Review, 63, 81-97.                                       ▸ Traxler, J. (2005). Mobile learning- it's here but what is it? Inter-
▸   Moreno, R. (2001). Designing for understanding: A learner-               actions 9, 1. Warwick: University of Warwick.
    centered approach to multimedia learning. Proceedings of               ▸ Traxler, J. (2009). Learning in a Mobile Age. International
    Human-Computer Interaction. Mahwah/NJ: Lawrence                          Journal of Mobile and Blended Learning, 1, 1-12.
    Erlbaum Ass., 248-250.                                                 ▸ Zimmermann, A.; Lorenz, A. & Oppermann, R. (2007). An
▸   Moreno, R. & Mayer, R. E. (2000). A coherence effect in multi-           Operational Definition of Context. In: Proceedings of 6th In-
    media learning: The case for minimizing irrelevant sounds in             ternational and Interdisciplinary Conference, CONTEXT
    the design of multimedia instructional messages. Journal of              2007.
    Educational Psychology, 92(1), 117-125.                                ▸ Kokinov, B.; Richardson, D.C.; Roth-Berghofer, T.R. & Vieu, L.
▸   Naismith, L.; Lonsdale, P.; Vavoula, G. & Sharples, M. (2004).           (2007). Lecture Notes in Artificial Intelligence, 4635, 558-571.
    Literature Review. In: Mobile Technologies and Learning.               ▸ Zimmermann, A.; Lorenz, A. & Specht, M. (2005). Personali-
    Bristol: NESTA FutureLab.                                                zation and Context- Management. User Modeling and User
▸   O'Malley, C.; Vavoula, G.; Glew, J.; Taylor, J.; Sharples, M. &          Adaptive Interaction (UMUAI), Special Issue on User Mo-
    Lefrere, P. (2003). Guidelines for learning/teaching/tutoring in         deling in Ubiquitous Computing, 15, 275-302.
    a mobile environment. Mobilearn project deliverable. URL:
    http://www.mobilearn.org/download/results/guidelines.pdf
    [2010-12-05].
Mobiles und ubiquitäres Lernen - Technologien und didaktisches Aspekte

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Mobiles und ubiquitäres Lernen - Technologien und didaktisches Aspekte

  • 1. Marcus  Specht  und  Mar*n  Ebner Mobiles und ubiquitäres Lernen Technologien und didaktische Aspekte In   diesem   Kapitel   wird   ein   Überblick   zu   den   Grundlagen   und   aktuellen   Entwicklungen   mobiler   und   ubiqui-­‐ tärer  Lernunterstützung  gegeben.  Das  Kapitel  beschreibt  verschiedene  Defini*onen  mobilen  Lernens  und führt   in   die   zugrundeliegenden   Probleme   und   Lösungsansätze   ein.   Die   sich   rasant   entwickelnde   Techno-­‐ logie  wird  hierbei  in  verschiedene  Komponenten  von  Sensoren  und  Displays  unterschieden  und  es  werden zentrale   theore*sche   Paradigmen   vorgestellt.   Im   letzten   AbschniD   werden   unterschiedliche   Funk*onen mobiler   und   ubiquitärer   Lernunterstützung   vorgestellt   und   auf   entsprechende   Klassifika*onssysteme   in der  Literatur  verwiesen.     Quelle:  xlibber,  URL:  hDp://www.flickr.com/photos/xlibber/3423766012/  [2011-­‐01-­‐10] #mobil #ver*efung #theorieforschung Version  vom  1.  Februar  2011 Für  dieses  Kapitel  wird  noch  ein  Pate  gesucht, Jetzt Pate werden! mehr  Informa*onen  unter:  hDp://l3t.eu/patenschaG
  • 2. 2  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) 2. Mobile  Lerntechnologie 1. Defini(onen S e i t Anfang der 1990er Jahre haben sich insbe- Mobiles und ubiquitäres Lernen bezeichnet die sondere mobile Technologien, sowie Sensor- und Nutzung mobiler und allgegenwärtiger Computer- Display-Technologien rasant entwickelt. Diese Tech- technologie als Lernunterstützung. Traxler (2009) be- nologien bilden den Grundstein mobiler und ubiqui- schreibt verschiedene Ansätze zur Definition des tärer Lernunterstützung. Grundsätzlich lässt sich ein „Mobilen Lernens“: Trend zur mobilen Unterstützung von Informations- ▸ Frühe Definitionen legten meist eine technozen- verarbeitung und der Einbettung von Computertech- trische Perspektive zu Grunde; mobiles Lernen nologien in die physikalische Umwelt erkennen galt als: „jedes Bildungsangebot, in dem die ein- (Specht, 2009). In den Horizon Reports der letzten zigen oder dominanten Technologien Handheld- sechs Jahre finden sich in jedem Sinn relevante Per- oder Palmtop-Geräte sind“ (Traxler, 2005). spektiven die Mobilität und ubiquitäre Technologie ▸ In einem nächsten Schritt wurde Mobilität der als sehr relevante Entwicklung für die Unterstützung Lernenden mehr und mehr zentrales Kriterium von Lernen, Lehren, Forschung, sowie Kreativität von Definitionen: „Jede Art des Lernens, das statt- einstufen (Johnson et al., 2010). findet, wenn der Lernende nicht an einem festen, Während es vor zehn Jahren eine zentrale tech- vorgegebenen Ort ist, oder das Lernen, wenn der nische Frage war, wie Inhalte auf mobilen Geräten Lernende Lernmöglichkeiten nutzt die mobile zugänglich gemacht werden geht es heute mehr um Technologien bieten“ (O'Malley et al., 2003). die Integration und Orchestrierung von mobilen ▸ In einer Analyse durch Naismith et al. (2004) Technologien in durchgängigen Lernunterstützungs- wurden die Formen des mobilen Lernens nach un- modellen. Bei der Verbindung von digitalen Informa- terschiedlichen pädagogischen Paradigmen in be- tionen und Services mit der physikalischen Umwelt havioristische, konstruktivistische, situierte, koope- spielen mobile Endgeräte eine zentrale Rolle (Specht, rative und informelle Ansätze unterteilt. 2009). Die Verbindung findet hierbei über ver- ▸ In der aktuellen Forschung sind die Konzepte der schiedene Merkmale der aktuellen Situation oder Kontextualisierung, Personalisierung, Multi-Mo- auch sogenannte Kontextdimensionen (Zim- dalen Interaktion, Awareness und Reflexion zen- mermann et al., 2007) statt. Diese Merkmale der ak- trale Komponenten einer mobilen Lernunter- tuellen Situation werden durch spezielle Sensortech- stützung. In einer Analyse von mehr als 150 mo- nologien in mobilen Endgeräten erkannt. Zur Mar- bilen Lernapplikationen identifizieren Frohberg et kierung physikalischer Objekte werden besondere al. (2009) sechs Dimensionen zur Klassifikation Kennmarken basierend auf RFID, Barcodes, In- mobiler Lernunterstützung. frarot, oder Bluetooth genutzt. Aktuelle Genera- tionen von Smartphones enthalten bereits eine Reihe Ubiquitäre Lernunterstützung hat sich in den letzten von Sensorkomponenten wie Kamera, Mikrofon, Jahren aus der Verbindung mobilen Lernens und der GPS, Kompass, oder Kreiselgeräte zur Erfassung der Nutzung von allgegenwärtigen Technologien in der genauen Position im Raum. Einen aktuellen Über- durchgängigen Lernunterstützung entwickelt. Den blick über Entwicklungen zu ortsbezogenem und Schritt von mobiler zu ubiquitärer oder durchgän- kontextuellem Lernen gibt Brown (2010). gigen Lernunterstützung betonen Looi et al. (2010) in ihrer Analyse von „Mobile Assisted RFID   (Radio-­‐Frequency   IDen*fica*on)   ist   eine   soge-­‐ Seamless Learning”. Hierbei beschreiben sie ver- schiedene Nutzungsbrüche, welche überbrückt wer- ! nannte   Nahfeldkommunika*on   bei   der   miDels   eines Transponders   (befindet   sich   am   Gegenstand)   Daten den müssen: zwischen formalen und informellen auf   ein   Lesegerät   übertragen   werden.   Haupteinsatz-­‐ gebiet  ist  heute  der  Logis*kbereich,  aber  auch  Biblio-­‐ Lernsettings, zwischen personalisierter und sozial ein- theken. gebetteter Lernunterstützung, zwischen verschie- denen Lernzeiten und Lernorten, zwischen physikali- scher Umgebung und digitalen Informationen, zwi- Barcode   oder   sogenannter   Strichcode   ist   eine   opto-­‐ schen verschiedenen Geräten, sowie zwischen ver- ! elektronische   lesbare   SchriG,   die   im   eindimensionalen Fall  aus  unterschiedlichen  dicken  Strichen  und  Lücken schiedener Lernaufgaben und -aktivitäten. Die Über- bestehen   (z.B.   E*keDen   im   Einkaufsladen)   und   mit   Le-­‐ brückung dieser Brüche der Lernunterstützung kann segeräten  erfasst  werden.  Eine  Erweiterung  sind  zwei-­‐ hierbei durch mobile Endgeräte wie auch durch in die dimensionale  Codes,  wie  zum  Beispiel  QR-­‐Codes.   Umgebung eingebettete Technologie erreicht werden.
  • 3. Mobiles  und  ubiquitäres  Lernen.  Technologien  und  didak*sches  Aspekte  —  3 In einem Bericht über die Verwendung von Mobil- Erstellen   sie   eine   Liste   von   physikalischen   Objekten telefonen in „Citizen Media“ wurden die technologi- schen Eigenschaften von Mobiltelefonen und deren ? sowie   Orten   und   sammeln   sie   damit   verbundene Lerninhalten.  Suchen  sie  Möglichkeiten  diese  Informa-­‐ Potenzial für mobile soziale Inhalte auf funktionaler *onen   auf   einem   mobilen   Endgerät   Lernenden   zu-­‐ Ebene analysiert (MobileActive.org: gänglich  zu  machen,  oder  die  Neugier  der  Lernenden ▸ Telefonie und Audio: Meist wird mit Mobiltele- durch  Hinweise  auf  dem  mobilen  Endgerät  zu  wecken. fonen und deren Audiofunktionalität nur Tele- fonie verbunden. Darüber hinaus bieten Mobilte- 3. Allgegenwär(ge  Lernunterstützung lefone die Möglichkeit zu mobilen Audiokonfe- renzen, die Verbindung von Datendiensten, das In seinem Buch „Everyware“ beschreibt Adam Verwalten von Kontakten, Adressen und Ter- Greenfield (2006) die Auswirkungen des „Ubiquitous minen oder die Nutzung von sprachbasierten Computing“ auf verschiedenen Ebenen unserer all- Netzdiensten. Ebenso können alle audiobasierten täglichen Lebensumwelt. Medien wie Podcasts, Rundfunk oder personali- Auf der Ebene des Individuums ermöglichen Sen- sierte Audiostreams über diese Funktionalität aus- soren in Kleidung oder Gebrauchsgegenständen die geliefert werden. Überwachung von Körperfunktionen und motori- ▸ Textnachrichten (SMS, MMS) bieten Möglich- schen Aktivitäten, wodurch eine Nutzung in Lernta- keiten einer spontanen Kommunikation mit an- gebüchern oder für Selbstkontrollen ermöglicht wird. deren Mobilgeräten sowie den Aufbau von per- Umso mehr Informationen in eine Überprüfung ein- sönlichen und kontextualisierten Informations- gehen können, desto valider wird diese. Mittels Sen- kanälen. Darüber hinaus können Benachrichti- sorik können neue Messverfahren eine Analyse der gungsdienste Lernende in jeder Situation aktiv Nutzerperformanz mit Messungen des Nutzerver- über Veränderungen des aktuellen Kontexts in haltens in der realen Welt unterstützen. Intelligente Kenntnis setzen. Das zugrunde liegende Modell Kleidung wird beispielsweise heute genutzt, um Trai- ermöglicht ortsbezogene und personalisierte In- ningsunterstützung durch direktes Feedback zu geben formationsvermittlung und Aggregation von In- oder um Bewegungsabläufe im Leistungssport zu op- formationen, ebenso wie Modelle (zum Beispiel timieren. personalisierte Microblogging-Modelle) und die Die Integration von Computern in Alltagsge- Bündelung dieser. Ungefähr 90 Prozent aller be- genstände wie Möbel, Wände, Türen, Tassen, oder nutzten mobilen Telefone unterstützen SMS-ba- Küchenausstattung ist ein Grundgedanke des „ubi- siertes Messaging. quitous computing“. Zentral zum Verständnis ubiqui- ▸ Foto- und Videofunktionalität ermöglicht Mobil- tärer Lernszenarien ist die Bedeutung von Sensoren telefonen Video und Fotoinhalte spontan zu und Indikatoren. Sensoren können jede Art von In- sammeln, zu übertragen und selbst mit anderen formation abgreifen; von der Raumtemperatur bis Mobilgeräten zu teilen. Auswirkungen von kon- hin zu Testergebnissen von Lernenden. Indikatoren textbezogenen Informationen wurden in verschie- ermöglichen die Anzeige von Informationen im denen Projekten zu Exkursionen untersucht. Umfeld von Lernenden. Bei einem Indikator oder Hierbei wurden bis heute hauptsächlich Möglich- einem Display kann es sich um ein persönliches mo- keiten zur Erstellung von Photos und Video Mate- biles Gerät handeln, aber auch um eine Lautsprecher- rialien zur Dokumentationen und Reflexion ge- anlage über die eine allgemeine Durchsage gegeben nutzt, neueste Generationen von mobilen Geräten werden kann. ermöglichen nun auch Videokonferenzen von Mo- Durch die Integration von Sensorik in die reale bilgeräten. Umwelt kann eine langfristige Beurteilung von Per- formanzsituationen semi-automatisch realisiert wer- den. Die Lernenden können über ihre Aktivitäten re- flektieren oder ihre Lernergebnisse in Portfolios sammeln. Aufnahmen von Video-, Audio-, oder Sensordaten oder sogar biometrische Messungen Mobile  Technologie  bildet  einen  persönlichen  Zugang können mit diesen Daten kombiniert werden und ! zur   Lernunterstützung.   Sensorik   in   Endgeräten   ermög-­‐ licht  hierbei  die  Verbindung  von  Lernzielen  und  Ak*vi-­‐ damit solchen Messungen völlig neue Interpretations- täten  mit  dem  Nutzungskontext. und Reflexionsmöglichkeiten eröffnen. Eine zweite zentrale Komponente von ubiquitärer Lernunterstützung sind Displays oder Indikatoren.
  • 4. 4  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) Beispiele für ein Display sind der Computerbild- möglichen die Zusammenarbeit in Lernaktivitäten schirm oder eine große, öffentliche Leinwand in sowie die Nutzung von Sozialen-Netzwerken einem Bahnhof. Ein Display kann ebenso der Laut- während personalisierte Displays meist der individu- sprecher eines Mobiltelefons oder ein Sound-System ellen Lernunterstützung dienen. in einem Kino sein. Auch die haptische Ausgabe bei 4. Didak(sche  Aspekte:  Lernen  im  Kontext einer Spielkonsole (engl. „force feedback“) ist ein Display, das verwendet werden kann, um über ein Er- Tulving et al. (1970) zeigten in ihren Untersuchungen eignis zu informieren, oder relevante Informationen zur Kodierung von Informationen die zentrale Re- zu übermitteln (siehe Kapitel #usability). In der aktu- levanz des Kodierungskontextes auf die Erinne- ellen Forschung im Bereich multimodaler Benutzer- rungsleistung. Die Theorie der Kodierungsspezifität schnittstellen ist hierbei mehr und mehr auch eine In- besagt, dass die wirksamsten Abrufhilfen für Infor- tegration mit mobilen und persönlichen Geräten zu mationen diejenigen sind, welche zusammen mit der beobachten. Erinnerung an die Erfahrung selbst gespeichert Von zentraler Bedeutung für eine durchgängige wurden. Lernunterstützung ist die Fähigkeit von Displays die Wie Medien durch Koppelung an Erfahrungen in „reflection in and about action” (Schön, 1983; Schön, der realen Welt wirken, wurde auch im SenseCam- 1987), also die Reflexion über den eigenen Lern- Projekt von Microsoft Research untersucht. Sense- prozess in einem Kontext zu ermöglichen. Multi- Cam ist eine tragbare digitale Kamera mit einer modale Displays ermöglichen es, Informationen je- Fischaugenlinse und eingebauter Sensorik für Tempe- derzeit und überall an die Benutzer zu übermitteln. ratur, Bewegung, und die Lichtverhältnisse im Multimodale Displays können hierbei sowohl in per- Umfeld des SenseCam-Trägers. Sobald die Kamera sonalisierter Lernunterstützung wie auch in koopera- eine Veränderung in der Temperatur, der Lichtver- tiven Lern- und Arbeitsszenarien eingesetzt werden. hältnisse oder eine Bewegung entdeckt wird ein Bild Persönliche Displays und öffentliche Displays aufgenommen. Alle Bilder können anschließend in können für verschiedene Aufgaben im Instruktions- einer Art „Film des Tages“ betrachtet werden. Die design eingesetzt werden. Öffentliche Displays er- regelmäßige Betrachtung dieser Bilder durch Amne- siepatient/innen führte zu einem signifikanten An- stieg der Erinnerungsleistung an Ereignisse des Tages Sensoren   und   Displays   sind   die   zentralen   Kompo-­‐ (Hodges et al., 2006). ! nenten  allgegenwär*ger  Lernunterstützung.  Sensoren bieten   die   Möglichkeit   einer   valideren   Analyse   der Das Synchronisieren der Lernunterstützung mit Lernsitua*on   und   Anpassungen   der   Lernunter-­‐ der physischen Umwelt und dem Kontext kann in stützung.  Displays  erweitern  die  Möglichkeiten  zur  In-­‐ diesem Sinne als ein vielversprechender Ansatz auf terven*on  und  Unterstützung  des  Lernprozesses. der Basis verschiedener Lerntheorien gesehen
  • 5. Mobiles  und  ubiquitäres  Lernen.  Technologien  und  didak*sches  Aspekte  —  5 werden. Im Sinne der „Information Processing Analysieren  Sie  aktuelle  Lehrsitua*onen  in  denen  phy-­‐ Theory“ (Miller, 1956) und der „Cognitive Load Theory“ (Sweller, 1988), hat das menschliche Kurz- ? sikalische   Objekte   zur   S*mula*on   von   Reflexion   ge-­‐ nutzt   werden.   Überlegen   Sie   dann,   wie   Sie   diese   Si-­‐ zeitgedächtnis eine begrenzte Kapazität. Daher sollen tua*onen   durch   Feedback   von   Sensorinforma*onen Lerninhalte so strukturiert sein, dass die Informati- noch  verbessern  könnten. onsmenge die Lernenden nicht überfordert. Darüber hinaus besagt die „Multimedia Learning Theory“ (Moreno, 2001; Moreno & Mayer, 2000), dass jeder hierzu einen aktuellen Überblick mit verschiedenen sensorische Kanal (visuell und auditiv) begrenzte Anwendungsszenarien in unterschiedlichen Lernset- Verarbeitungskapazität hat und die Informationsver- tings. Frohberg et al. (2009) analysierten mehr als arbeitung optimal unterstützt wird, wenn unter- 1.400 Publikationen und beschreiben sechs Dimen- schiedliche, sich ergänzende Kanäle genutzt werden sionen auf denen sie eine Klassifikation und Analyse (siehe Kapitel #gedaechtnis). von 102 mobilen Lernsystemen vorgenommen Lave und Wenger (1991) heben hervor, dass Infor- haben: Kontext (wo und wann?), Werkzeuge mation in einem authentischen Kontext dargeboten (womit?), Kontrolle (wie?), Kommunikation (mit werden sollen. Der authentische Kontext sollte im wem?), Subjekt (wer?), und Lernziel (was?). Diese Di- besten Fall die Anwendungen der Information er- mensionen basieren auf Sharples Ansatz zu einer fordern. Theorie mobilen Lernens (Sharples, 2007). Aus der Die Aktivierung der Lernenden über ihren eigenen Analyse ergibt sich ein Fokus heutiger mobiler Lern- Lernprozess zu reflektieren, ist zentral im Ansatz von unterstützung auf Einzelnutzer/innen in unabhän- gigen Lernkontexten sowie ein Schwerpunkt auf Ler- Verschiedene   Lerntheorien   betonen   die   Notwen-­‐ nende mit wenig oder keinen Vorkenntnissen. In den ! digkeit   der   Effizienz   der   Informa*onsvermiDlung   an die   aktuelle   Nutzungssitua*on.   Hierbei   spielt   die   En-­‐ meisten Systemen zum kollaborativen mobilen Lernen wird eine zentrale Kontrollfunktion beim und   Dekodierung   von   Informa*onen   im   Kontext,   Be-­‐ Lehrenden gesehen. schränkungen   des   Kurzzeitgedächtnisses,   wie   auch Prozesse  der  mul*medialen  Informa*onsverarbeitung De Jong et al. (2008) klassifizierten mobile Lern- eine  Rolle. unterstützung nach den Dimensionen Informati- onsart, Kontextnutzung, Hauptzweck, Informations- fluss sowie lerntheoretisches Paradigma. Die Autoren Donald Schön zu „Reflection in Action“ und „Re- analysierten mehr als 80 verschiedene Systeme be- flection about Action“ (Schön, 1987). Durch die Re- züglich benutzter Kontextfaktoren basierend auf flexion über den eigenen Lernprozess entwickeln einem Referenzmodell das fünf verschiedene Kon- Lernende metakognitive Kompetenzen für die textdimensionen berücksichtigt (Zimmermann et al., Steuerung ihres eigenen Lernprozesses. Diese sind 2007): Identität, Umgebung, Beziehungen, Zeit, und hierbei auch an Komponenten des Nutzungkontexts Aktivität. Als Hauptziele mobiler Lernunterstützung gebunden. Laut Glahn (2009) sind die Aggregation werden hierbei beispielsweise der Austausch von In- von Sensordaten und der Kontext der Visualisierung formation, die Erleichterung von Diskussionen und zwei wesentliche Parameter für die Gestaltung von Brainstorming, soziales Bewusstsein, Kommunikati- Indikatoren und Möglichkeien zur Förderung der Re- onsführung sowie Engagement und Versenkung flexion. identifiziert. Vergleichbare Klassifikationen finden sich auch bei Naismith (2004), der hauptsächlich das pädagogische Paradigma zur Klassifikation herange- zogen hat. Ein allgemeines Modellierungmodell für mobile 5. Klassifika(on  und  Anwendungsbeispiele und ubiquitäre Lernanwendungen beschreibt Specht Roschelle (2003) unterscheidet verschiedene Kate- mit den „Ambient Information Channels” (2009). In gorien mobiler Lernsysteme in interaktive Klassen- diesem Modell werden Informationen auf vier raumsysteme, interaktive und verteilten Simulationen Ebenen verarbeitet: Sensorik, Ag gregation, sowie Anwendungen zum kollaborativen Daten- Steuerung, und Display-Ebene. sammeln. In der Literatur der letzten 15 Jahre ist insbe- Mobiles Lernen wird in formalen Lernkontexten sondere die Unterstützung von Exkursionen und die wie beispielsweise im Klassenzimmer als auch in in- Verbindung von Klassenzimmer und realen Anwen- formellen Lernkontexten unterstützt. Ally (2009) gibt dungskontexten ein immer wieder kehrendes Beispiel
  • 6. 6  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) In der Praxis : TUGeoWiki A n der   TU   Graz   wurde   ein   Geowiki   entwickelt,   welches   die   Möglichkeiten   von   Wiki-­‐Systemen   (kollabora*ves   Arbeiten) und  Geotagging  verbinden  soll  (Safran  et  al.,  2010).   Hierzu   wurde   die   Vorlagen   MediaWiki-­‐Seite   mit   Hilfe   der Mashup-­‐Technologie   (siehe   Kapitel   #webtechnologie)   um Google  Maps  erweitert.  Wenn  nun  ein  Bild,  welches  globale Koordinaten  enthält,  in  eine  solche  Seite  geladen  wird,  kann die   Posi*on   automa*sch   auf   der   Google   Karte   visualisiert werden. Der   Feldversuch   mit   Studierenden   der   Bauingenieurwissen-­‐ schaGen   fand   im   Sommer   2008   während   einer   Feldexkursion staD.   Studierende   und   Lehrende   waren   mit   Digitalkameras des  Zeitstempels.  Die  so  ins  Wiki  übertragenen  Fotos  dienten oder  Mobiltelefonen  ausgestaDet  mit  dem  AuGrag  Bilder  für als  Illustra*on  für  den  Abschlussbericht  mit  dem  zusätzlichen den   abschließenden   Bericht   zu   fotografieren.   Ein   Lehrender Mehrwert  der  exakten  Posi*onierung. haDe  zusätzlich  einen  GPS-­‐Tracker  eingesteckt,  welcher  jede Sekunde  die  globale  Koordinate  mitspeicherte.  Im  Anschluss Solche   Einsatzszenarien   sind   für   viele   weitere   Lernsitua-­‐ an   die   Feldexkursion   erfolgte   eine   Synchronisierung   sämt-­‐ *onen  denkbar,  sobald  die  globale  Posi*on  eine  wesentliche licher   Bilder   mit   den   Koordinaten   des   GPS-­‐Tracker   aufgrund Informa*on  im  Lernkontext  darstellt.   für mobile Lernanwendungen (Herrington et al., Nennen   Sie   verschiedene   Arten   von   mobilen   Lernan-­‐ 2009). Hierbei finden sich zum einen klassische di- daktische Modelle wie „Wissens-Ralleys“, bei denen ? wendungen  und  vergleichen  Sie  deren  Zielsetzung. die Beantwortung von Fragen neue Lernfragen frei- schaltet, wie auch mehr explorative Modelle, in denen Literatur die physikalische Umwelt aufgabenbasiert entdeckt ▸ Ally, M. (2009). Mobile learning - Transforming the delivery of wird. education and training, Athabasca (Kanada): Athabasca Uni- Die Einbettung von intelligenten Objekten in kon- versity Press. krete Lernsituationen (Son Do-Lenh et al., 2010; ▸ Alavi, H.; Dillenbourg, S. & Kaplan, F. (2009). Distributed Alavi et al., 2009) im Klassenraum sind aktuelle Bei- Awareness for Class Orchestration. EC-TEL 2009, 211-225. spiele für die Nutzung allgegenwärtiger Technologien ▸ Brown, E. (2010). Education in the wild: contextual and lo- und neuer Benutzerschnittstellen für die Verbes- cation-based mobile learning in action. A report from the serung von Effizienz und Kommunikation in kolla- STELLAR Alpine Rendez-Vous workshop series. Nottingham: borativen Lernsituationen. University of Nottingham: Learning Sciences Research In- stitute (LSRI). 6. Zentrale  Erkenntnisse ▸ De Jong, T.; Specht, M. & Koper, R. (2008). A Reference Mobiles Lernen ist wohl eines der sich derzeit am Model for Mobile Social Software for Learning. International schnellsten weiterentwickelnden Forschungsgebiete. Journal of Continuing Engineering Education and Life-Long Mit dem Aufkommen der Multi-Touch-Technologie Learning. 18(1), 118-138. (siehe Kapitel #ipad) sowie den jeweiligen Endge- ▸ Do-Lenh, S.; Jermann, P.; Cuendet, S.; Zufferey, G. & Dillen- räten (zum Beispiel Smartphones mit Android-Be- bourg, P. (2009). Task Performance vs. Learning Outcomes: A triebssystem oder iPhone, iPad) und damit verbunden Study of a Tangible User Interface in the Classroom. EC-TEL der Möglichkeit sogenannte Apps (Applications) zu 2010, 78-92. entwickeln ergeben sich viele weitere Potentiale ▸ Ebner, M.; Kolbitsch, J.; Stickel, C. (2010). iPhone / iPad (Ebner et al., 2010). So kann für spezifische Lernpro- Human Interface Design. In: G. Leitner, M. Hitz & A. Hol- bleme in einem speziellen Lernkontext ein kleines zinger (Hrsg.), A Human-Computer Interaction in Work & Lernprogramm zur Seite stehen. Learning, Life & Leisure, Berlin: Springer, 489-492. ▸ Frohberg, D.; Göth, C. & Schabe, G. (2009). Mobile Learning Projects - a critical analysis of the state of the art. Journal of
  • 7. Mobiles  und  ubiquitäres  Lernen.  Technologien  und  didak*sches  Aspekte  —  7 Computer Assisted Learning, 307-331, 25,4. URL: http://ww- ▸ Roschelle, J. (2003). Unlocking the learning value of wireless w.ifi.uzh.ch/pax/uploads/pdf/publication/1215/Mobile- mobile devices. Journal of Computer Assisted Learning, 12 (3), Learning-Projects.pdf [2010-12-05]. 260-72. ▸ Glahn, C. (2009). Contextual support of social engagement ▸ Safran, C., Ebner, M., Kappe, F., Holzinger, A. (2010). M- and reflection on the Web. Heerlen, The Netherlands: Open Learning in the Field: A Mobile Geospatial Wiki as an Example University of the Netherlands. for Geo-Tagging in Civil Engineering, In: M. Ebner & M. ▸ Greenfield, A. (2006). Everyware: The dawning age of ubi- Schiefner (Hrsg.), Looking Toward the Future of Technology- quitous computing. Berkeley: New Riders. Enhanced Education, Hershey: IGI Global, Hershey, 263-274. ▸ Herrington, J.; Specht, M.; Brickel, G. & Harper, B. (2009). ▸ Schön, D.A. (1983). The Reflective Practitioner: How Profes- Supporting Authentic Learning Contexts Beyond Classroom sionals think in Action. London: Maurice Temple Smith. Walls. In: R. Koper (Hrsg.), Learning Network Services for ▸ Schön, D.A. (1987). Educating the Reflective Practitioner. San Professional Development. Berlin/Heidelberg: Springer, 273- Francisco : Jossey-Bass. 288. ▸ Sharples, M.; Taylor, J. & Vavoula, G. (2007). A Theory of ▸ Hodges, S.; Williams, L.; Berry, M.; Izadi, S.; Srinivasan, J.; Learning for the Mobile Age. In: R. Andrews & C. Hay- Butler, A.; Smyth, G.; Kapur, N. & Wood, K. (2006). Sen- thornthwaite, The Sage Handbook of E-learning Research, seCam: a Retrospective Memory Aid. In: Dourish & A. Friday London: Sage, URL: (Hrsg.), Ubicomp 2006, Berlin/Heidelberg: Springer, 177 - 193. http://www.lsri.nottingham.ac.uk/msh/Papers/Theory of ▸ Johnson, L.; Levine, A.; Smith, R. & Stone, S. (2010). The 2010 Mobile Learning.pdf [2010-12-05], 221-47. Horizon Report. Austin (Texas): The New Media Consortium. ▸ Specht, M. (2009). Learning in a Technology Enhanced World: ▸ Lave, J. & Wenger, E. (1991). Situated Learning: Legitimate pe- Context in Ubiquitous Learning Support. Inaugural Address. ripheral participation. Cambridge: Cambridge University Press. Heerlen, The Netherlands: Open University of the Nether- ▸ Looi, C.-K.; Seow, P.; Zhang, B.; So, H.-J.; Chen W. & Wong, lands. URL: http://hdl.handle.net/1820/2034 [2020-12-05]. L.-H. (2010). Leveraging mobile technology for sustainable se- ▸ Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Ef- amless learning: A research agenda. British Journal of Educa- fects on learning. In: Cognitive Science, 12, 257-285. tional Technology, 41(2), 154-169. ▸ Thomson, D. M. & Tulving, E. (1970). Associative encoding ▸ Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus and retrieval: Weak and strong cues. Journal of Experimental two: Some limits on our capacity for processing information. Psychology, 86, 255-262. Psychological Review, 63, 81-97. ▸ Traxler, J. (2005). Mobile learning- it's here but what is it? Inter- ▸ Moreno, R. (2001). Designing for understanding: A learner- actions 9, 1. Warwick: University of Warwick. centered approach to multimedia learning. Proceedings of ▸ Traxler, J. (2009). Learning in a Mobile Age. International Human-Computer Interaction. Mahwah/NJ: Lawrence Journal of Mobile and Blended Learning, 1, 1-12. Erlbaum Ass., 248-250. ▸ Zimmermann, A.; Lorenz, A. & Oppermann, R. (2007). An ▸ Moreno, R. & Mayer, R. E. (2000). A coherence effect in multi- Operational Definition of Context. In: Proceedings of 6th In- media learning: The case for minimizing irrelevant sounds in ternational and Interdisciplinary Conference, CONTEXT the design of multimedia instructional messages. Journal of 2007. Educational Psychology, 92(1), 117-125. ▸ Kokinov, B.; Richardson, D.C.; Roth-Berghofer, T.R. & Vieu, L. ▸ Naismith, L.; Lonsdale, P.; Vavoula, G. & Sharples, M. (2004). (2007). Lecture Notes in Artificial Intelligence, 4635, 558-571. Literature Review. In: Mobile Technologies and Learning. ▸ Zimmermann, A.; Lorenz, A. & Specht, M. (2005). Personali- Bristol: NESTA FutureLab. zation and Context- Management. User Modeling and User ▸ O'Malley, C.; Vavoula, G.; Glew, J.; Taylor, J.; Sharples, M. & Adaptive Interaction (UMUAI), Special Issue on User Mo- Lefrere, P. (2003). Guidelines for learning/teaching/tutoring in deling in Ubiquitous Computing, 15, 275-302. a mobile environment. Mobilearn project deliverable. URL: http://www.mobilearn.org/download/results/guidelines.pdf [2010-12-05].