#!/usr/bin/perl print qq§Content-Type: text/html §;

Inhaltsverzeichnis

I. Vorwort 5

II. Schule und Computer 7

1 Computerausstattung in den Schulen 7

2 Der Schüler 8

3 Der Lehrer 9

III. Lernprogramme 13

1 Warum ein Lernprogramm? 13

2 Klassifikation der Lernprogramme 15

2.1 Cognitive Tools 15

2.2 Tutorielle Programme 16

2.2.1 Traditionelle tutorielle Programme 16

2.2.2 Intelligente tutorielle Systeme 16

2.2.3 Tele-Tutoring-Systeme 16

2.3 Drill & Practice (Übungsprogramme) 17

2.4 Edutainment & Infotainment 18

2.5 Simulationen 18

2.5.1 Simulationen als Substitute für Experimente 19

2.5.2 Modellbildungssysteme 19

2.5.3 Planspiele 19

2.5.4 Simulationen zum Training psychomotorischer Fertigkeiten 19

2.6 Fallbasierte Lernprogramme 20

3 Informationsquellen für Lernprogramme 20

3.1 Internet 20

3.2 Sodis 21

3.3 Landesbildstelle Baden und Landesbildstelle Württemberg 21

3.4 Spezialgeschäfte 22

3.5 Das Lernprogramm-Lexikon 22

3.6 Schulnetze 22

3.7 Zeitschriften 23

4 Studien über Lernprogramme 24

4.1 Allgemeine didaktische, pädagogische und psychologische Aspekte 25

4.2 Meißner-Studie 29

4.3 Sodis 29

4.4 Forschungsprojekt 'Faszination Computerspiel' 30

4.5 Ergonomische Anforderungen ans Lernprogramm 32

4.6 Kritik 33

4.6.1 Kritik bestehender Lern-Software 33

4.6.2 Grundsätzliche Kritik gegen Computer und Lernen 35

IV. Konzeption und Programmierung eines eigenen Lernprogramms 38

1 Zur Hardware und dem Einsatzgebiet von 4ECKE 39

2 Thema und Anwendung des Programms 41

3 Altersstufe 43

4 Mathematische Grundlagen 45

4.1 Die in meinem Lernprogramm benutzten mathematischen Eigenschaften eines Parallelogramms: 45

4.2 Das Problem der uneindeutigen Zuordnung von vier Eckpunkten zu einem Viereck 46

5 Anforderungen an das Lernprogramm 47

6 Interaktion 53

7 Handling, Outfit, Einstellungen 54

8 Tastatur- & Mausbedienung 56

9 Motivation und Demotivation 57

10 Hilfen und Rückmeldungen 58

11 Diagnose und die Protokolldatei 65

12 Automatische Leistungsanpassung 66

13 Animationen 68

14 Grafiken 71

15 Sound 72

16 Teilprogramm "Figurenschach" 72

17 Teilprogramm "Space" 77

18 Installation der Software 79

18.1 Allgemein 79

18.2 Lernprogramm 4ECKE 79

19 Bedienungsanleitung 82

19.1 Allgemein 82

19.2 Lernprogramm 4ECKE 82

V. Evaluation 85

VI. Schlußwort 89

VII. Softwareverzeichnis 90

VIII. Quellenverzeichnis 92

IX. Anlage für die wissenschaftliche Hausarbeit 97


I. Vorwort

Als erstes möchte ich beschreiben, wie ich zu diesem interessanten Thema kam. Im WS 1994/95 mußte ich noch meinen allerletzten Hauptseminarschein machen. Ein entsprechendes Seminar in Schulpädagogik wurde von Carlsburg/Ulrich unter dem Titel "Reflexionen vor Ort - Neue Kulturtechniken im Unterricht" angeboten. Ich bin von Natur aus sehr an neuen Techniken interessiert und wenn dies dann noch mit dem Studium zu tun hat, so dachte ich mir, bleibt mir ja gar nichts anderes übrig als dort zu erscheinen.

Eines Tages stellte uns Hr. Carlsburg im Seminar die Studentin Kerstin Kunz vor, die gerade eine Zulassungsarbeit mit dem Thema "Mädchen und Computerspiele" zu bewältigen hatte. Sie suchte noch ein paar Leute, welche ihr helfen sollten, einen einstündigen Test mit Schülern zu betreuen, welche vor Lernprogrammen gesetzt wurden. Ich übernahm die Film- und Fotodokumentation(1).

Ich war erstaunt mit welcher Begeisterung die Schüler am Computer saßen. Dabei fielen mir aber auch ein paar Probleme auf, welche aber auf die Software zurückzuführen sind. Z.B. konnten an einem Computer keine sinnvollen Eingaben mehr gemacht werden. Beim Drücken der Taste "4" entstand ein "$" am Bildschirm und ähnliches. Der Computer verstand diese Eingaben genauso wenig wie die Schüler, bis ich entdeckte, daß lediglich die CapsLock-Taste einmal aus Versehen gedrückt wurde.

Ebenso fanden die Schüler beim Spiel Mathe-Puzzle das Positionieren der Puzzleteile als schwierig(2).

Da kam mir der Gedanke, eine Zulassungsarbeit zu schreiben, mit dem Inhalt, derartige Probleme aufzuzeigen, Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten, pädagogische und ergonomische Betrachtungen einer Lernsoftware zu beschreiben,...

Wie läßt sich so etwas besser aufzeigen, als sich vorzunehmen ein eigenes Lernprogramm zu entwickeln und so mit all diesen Problemen direkt konfrontiert zu werden. Natürlich heißt das nicht, am Ende ein Lernprogramm auf Diskette zu haben, welches keinerlei Fehler besitzt und besser ist als alles andere auf dem Markt befindliche. Dazu ist soviel Zeit und Evaluation nötig, daß es den Rahmen einer Zulassungsarbeit mehr als sprengen würde.

Das heißt ebenso, daß der größte Teil meiner Zeit, die ich in diese Zulassungsarbeit hineingesteckt habe, in die Programmierarbeit eingeflossen ist. Also mehr als noch einmal soviel wie der Aufwand dieser schriftlichen Ausarbeitung! Es ist ein ungleich höherer Zeitaufwand erforderlich solch ein Programm zu schreiben, als nur die Theorie niederzuschreiben!

Schon kurz nachdem ich mich mit dem Thema befaßte, war klar, daß ich aufzeigen kann, wie ein gutes Lernprogramm auszusehen hat, aber nicht ein solches in einer festgelegten Zeit programmieren und dann noch evaluieren kann. Man bedenke das an solchen Programmen oft mehrere Programmierer lange Zeit beschäftigt sind. So zeige ich vornehmlich wie ich die Software zu plane gedenke bzw. welche Punkte hierbei berücksichtigt werden müssen. Größtenteils habe ich die Punkte im fertigen Programm exemplarisch verwirklicht. Das Programm wurde bis aufs letze Bit von mir erstellt!

Anmerkungen:


II. Schule und Computer

Einige Aussagen und Untersuchungen auf die ich mich stütze, kommen aus dem Grundschulbereich. Die Ergebnisse und Tendenzen sind meiner Meinung nach auf die Sekundarstufe I zu übertragen.

1 Computerausstattung in den Schulen

Die Schulen sind unterschiedlich ausgestattet und teilweise mit wenigen oder noch alten Rechnern (z.B. Commodore C64, Schneider, IBM-XT) bestückt. Auf diesen läßt sich keine, den heutigen Anforderungen gerechtwerdende Software, befriedigend ablaufen, so daß derzeit eine "High-Tech"-Software in Schulen größtenteils gar nicht angewendet werden kann.

Zu diesem weitreichenden Defizit schreibt die Rhein-Neckar-Zeitung vom 5.Oktober `95: "Wegen mangelnder Ausstattung können die deutschen Schulen aus Sicht der Industrie Schüler nur unzureichend auf das kommende Informationszeitalter vorbereiten..."(3)

Aber auch Zuhause beim Schüler kann solch ein gut ausgestatteter Rechner nicht vorausgesetzt werden (man sieht hier den Gegensatz von einem guten Lehrbuch, welches jeder und überall benutzen kann!).

Immerhin stattet die Koblenzer Landesmedienstelle ihre Landesbildstellen mit ADI-Software-Produkte (Firma Coktel) aus. Diese Produkte werden demnächst in rheinland-pfälzischen Schulen Einzug halten.(4) Dies scheint aber eher ein Einzelfall darzustellen.

Ob die Schulen hardwaremäßig nachrüsten werden in den Zeiten der Rezession, muß abgewartet werden. Doch erst die neueren 486er, Pentiums, Soundkarten und CD-ROM´s bieten die Möglichkeiten, um wirkliches Lernen am Computer zu ermöglichen.

2 Der Schüler

Am Anfang möchte ich die grundsätzliche Problematik zwischen Mädchen und Jungen aufgreifen. Kann man Mädchen mit den gleichen Mitteln motivieren wie Jungs? Muß man wegen eventuell verschiedener Zugangsweisen sogar ein "weibliches" und "männliches" Lernprogramm schreiben?

Untersuchungen(5) haben gezeigt, daß sich Mädchen und Jungen unterschiedlich vor dem Rechner verhalten. Dabei möchte ich Wagenschein, genauso wie er in der eben genannten Untersuchung zitiert wurde, ebenfalls zitieren:

"Ich habe im Koedukationsunterricht immer die Erfahrung gemacht: Wenn man sich nach den Mädchen richtet, so ist es auch für die Jungen richtig; umgekehrt aber nicht."

Die für mich relevanten Untersuchungen und eigenen Erfahrungen stützen sich leider nur auf gemischte Schülergruppen, so daß ich diesen eventuell wichtigen Punkt unberücksichtigt lassen muß. Es sind noch Untersuchungen in dieser Richtung notwendig und mir scheint es, ein Lernprogramm muß, wie Wagenschein es andeutet, nach Mädchen hin ausgerichtet sein, will man sich die Mühe sparen für jedes Geschlecht ein eigenes Programm zu schreiben!

Der Computer hat aus der Erfahrung der Psychologen einen entscheidenden Vorteil: Fast alle Kinder sind völlig vernarrt in die neue Technik(6). Laut Umfrage(7) spielen 87,7% der Jungen und 62,5% der Mädchen gerne mit dem Computer.

Eine immense Akzeptanz sagt noch keinen lernpädagogischen Erfolg aus. Dieser gewisse Vorteil anderer Medien gegenüber läßt sich aber positiv nutzen.

Man sollte Schüler im Umgang mit Computern nicht unterschätzen. Sie gehen angstloser und unbedarfter damit um und Sie begreifen die Bedienung schneller als Erwachsene. Sie lernen gerne durch ausprobieren.

Man sollte weiterhin bedenken, wie geschult, verwöhnt, verdorben und anspruchsvoll manche Schüler im Bereich Software sind. Und deren Zahl wächst ständig. Die Zielgruppe eines Lernprogramms sind Schüler die unter anderen mit grafisch gut animierten Gewaltspielen wie Doom oder KZ-Manager "verwöhnt" wurden.

Problematisch hingegen sehe ich das blindlinke Vertrauen der Schüler in den vom Computer gegebenen Antworten. Diese werden als unerschütterlich wahr eingestuft. Dieses Phänomen ist eigentlich nicht nur schülereigen, sondern umfaßt einen Großteil der Bevölkerung.

3 Der Lehrer

Viele Lehrer stehen dem Einsatz von Computern im Schulunterricht ablehnend bis feindlich gegenüber.

Ein Schulleiter fasste dieses weitverbreitete Phänomen mit den Worten zusammen: "Das Problem sind nicht die Schüler. Das Problem sind die Lehrer"(8), (9).

Die Informationstechnik im Unterricht hat sich zunächst "von unten nach oben" durchgesetzt. Die Schüler wollen das und die Lehrer lernen mit. Erst 1987 durch die Leitlinien der sogenannten informationstechnischen Grundbildung wurde es Pflicht für Lehrer(10).

Durch die in jahrelanger Berufstätigkeit gesammelten Unterrichtsvorbereitungen werden den Möglichkeiten, Unterricht mittels neuer Medien zu gestalten, oft nicht angepaßt und rufen auf jeden Fall kurzfristig gesehen einen großen Zeitaufwand nach sich, falls der Computer als Medium mit einfließt.(11)

Lehrer lehnen ihn aus mangelnder persönlicher Erfahrung ab. Diese Unwissenheit ruft sogar Angst hervor. Unüberprüfte Vorurteile und falsche Annahmen verschlimmern ebenfalls die Situation. Diese Angst setzt sich aus einem ganzen Komplex zusammen, die da wären(12):

Angst vor...

(z.B.: Jede Veränderung, bei welcher der Mensch nicht weiß, ob Sie sich als positiv oder gar als negativ erweisen wird, ruft Unsicherheit und Angst hervor)

(z.B.: Den kurzen Innovationszyklen der Technik sind die überalterten Lehrer nicht mehr gewachsen. Man muß hier auch die längere Einarbeitungszeit eines älteren mit einem jüngeren Menschen vergleichen)

(z.B.: Vor 20 Jahren sagten einige Informatiker die Ersetzung der Lehrer durch Lernprogramme voraus)

(z.B.: Viele Lehrer verstehen sich als Wissensvermittler, mit der Kompetenz, welche Sie an der Hochschule oder Universität erlernt haben. Es gibt nun ein Haufen Schüler, die sich in der Freizeit intensiv mit Computern befassen und deren Wissen hierzu erheblich höher ist als das des Lehrers. Eine Angst der Bloßstellung vor der Klasse wegen mangelnder Fachkompetenz und möglichem Autoritätsverlust ist die Folge)

(z.B.: Die Fachsprache der Informatik ist Englisch. Ein Trugschluß, dem Lehrer gerne erliegen, ist die Folgerung, gute Englischkenntnisse sind für das Computerverständnis wichtig)

(z.B.: Die neue Möglichkeit durchs Internet oder Mailboxen Millionen von Menschen zu erreichen und somit Unterrichtsmaterialien und Unterrichtsergebnisse auszutauschen ist für manche Lehrer eher Horror als Wunschtraum. Professionelle Kritik kann die eigene jahrelange Lehr-Linie in Frage stellen...)

(z.B.: Lange Zeit bestand der Personenkreis an den Schulen nur aus Lehrern, Schülern und Eltern. Ausgelöst durch die Computerentwicklung und dem möglichen Milliardengeschäft, interessieren sich auf einmal Hard- und Softwarehersteller, Erziehungswissenschaftler, Politiker und Unternehmer für die Schule. Politiker und Unternehmer haben ein Interesse daran, den Industriestandort Deutschland nicht durch den von Schulen geduldeten Computeranalphabetismus zu gefährden. Durch das finanzielle Interesse baut sich ein Mißtrauen zwischen Lehrer und Unternehmer auf)

Das wäre die eine Seite von Lehrern. Die andere Seite gibt es natürlich auch. Diese sind sehr aufgeschlossen den neuen Technologien gegenüber. So wurde von einigen Lehrern das Offene deutsche Schulnetz gegründet (siehe Seite 22), evaluieren Software von Verlagen mit Hilfe ihrer Klasse oder entwickeln sogar eigene Lernprogramme.

Das Problem der Unkenntnis fängt schon mit dem Lehrer-Studium an. Dort haben, aus meiner eigenen Erfahrung, selbst die Technik-Dozenten ein peinlich geringes Wissen über diese "neue" Technologie. Überhaupt kommt der Computer im Studium gar nicht vor(13). Viele Studenten sind mit ihm nur durch die Textverarbeitung in Berührung gekommen mit deren Hilfe die Hausarbeiten geschrieben werden. Und dann hört das Wissen meist auch schon auf. So ist das Auftreten dieser Unwissenheit verständlich, die Probleme welche sich daraus ergeben sind aber nicht akzeptabel.

Das die Schule nicht mehr den Qualifikationsanforderungen der modernen Gesellschaft genügt, kann als Folge von dem ganzen gesehen werden. Vielleicht droht sogar eine Bildungskrise(14).

Erkannt wurde dies schon länger. In dem Erprobungsversuch "Multimediale Lernumgebung in der Grundschule" welches im Schuljahr 95/96 in Baden-Württemberg anläuft ist auch eine umfassende Lehrerfortbildung vorgesehen, so Udo Michael Schampel vom Landesinstitut für Erziehung und Unterricht in Stuttgart(15).

Weiterbildungen für Lehrer sind wichtig und langfristig gesehen unumgänglich.


III. Lernprogramme

1 Warum ein Lernprogramm?

Nun könnte ich genausoviele Pros wie Contras aufzählen um ein Computer-Lernprogramm zu rechtfertigen. Je nachdem wie jeder seine Prioritäten setzt, wird er mit diesen Argumenten für oder gegen den Computer sein. Interessant finde ich immer, daß gerade Leute welche kaum Ahnung vom Computer haben, darüber entscheiden wollen ob er eingesetzt werden soll oder nicht. Entsprechende Argumente sind von diesen Personen auch zu hören(16).

Über dieses Thema ist schon viel geschrieben worden, so daß ich hier nur meine entscheidenden Argumente aufliste:

Computer werden viel benutzt von Kids. Die Bereitwilligkeit dieser vorm Computer zu sitzen sollte ausgenutzt werden. Meiner Ansicht nach sitzen die Kinder deswegen dann nicht noch länger vor dem Computer, sondern diese sinnvolle Zeit stiehlt dem sinnlosen Spielen immer mehr die Zeit, falls die Lernprogramme immer besser werden.

Beim Umgang mit Rechnern, ist über einen längeren Zeitraum, eine hohe Konzentration des Schülers zu beobachten(17), und steht somit fast einmalig unter den vielen Medien dar.

Auf eine neuere Umfrage(18) mit 120 Grund

 

schülern der 3. und 4. Klasse antworteten diese wie oben verdeutlicht auf die Frage "Spielst Du gerne Computer?"

Weitere Argumente...

Udo Karl, Psychologe: "Das Lernen macht einfach mehr Spaß, die Schüler sind viel selbstständiger... Wir haben auch ein Programm zum Lernen unregelmäßiger Verben - damit haben die Schüler gelernt wie blöd."(19)


2 Klassifikation der Lernprogramme

Eine Lernsoftware wird, je nach seiner Struktur, verschieden klassifiziert(21). Jede hat ihre Vor- und Nachteile, bzw. sind teilweise nur theoretisch ausführbar und zum Teil noch nicht zufriedenstellend programmierbar (Intelligente tutorielle Systeme). Wichtige Faktoren wie die Realitätsnähe, Problemorientierung und Lerneraktivität haben dort jeweils unterschiedliche Gewichtungen.

In der Realität stellt ein Lernprogramm eine Mischung der folgend Genannten, wenn auch mit einem eindeutig sichtbaren Schwerpunkt, dar. Oft sind spielerische Elemente mit eingebunden.

Laut dem Lernprogramm-Lexikon (siehe genaueres auf Seite 22) sprechen reine Übungsprogramme eher die Schüler der Primarstufe an. Mit zunehmenden Alter erscheinen tutorielle Programme und Simulationsoftware am effektivsten zu sein.

2.1 Cognitive Tools

Lernen als Rekonstruktionsprozeß(22)

Cognitive Tools sind im Prinzip Werkzeuge um die menschliche Vorgehenweise und Informationsverarbeitung zu verbessern und zu vereinfachen. Sie dienen dazu die menschliche Kapazität zu vergrößern. Durch spezielle Programme hat der Mensch mehr Freiheit sich seinen Gedanken zu widmen, indem die Software diese z.B. gut strukturiert darlegt, notiert und Ratschläge gibt (Autorensystem, Expertensysteme). Bekannteste Tools sind Textverarbeitungen, Zeichenprogramme und Tabellenkalkulationen (wobei letztere auch zu den Simulationsprogrammen zählen).

Manchmal werden diese auch unter dem Begriff Informations-Management zusammengefaßt. Informationen jeder Art werden gesammelt, organisiert, gespeichert und analysiert. Darunter verbirgt sich auch die Vernetzung von Rechnern.

2.2 Tutorielle Programme(23)

Lernen als interaktiver und konstruktiver Prozeß

Sie zielen auf Stoffvermittlung und Überprüfung des Lernerfolgs ab. Sie sind flexibel mit ihrer Reaktion auf Eingaben des Lerners. Auf drei Arten werden diese unterschieden:

2.2.1 Traditionelle tutorielle Programme

Folgendes Muster liegt zugrunde:

  1. Präsentation von Informationen eines komplexen Sachverhalts
  2. Fragen zum Verständnis werden gestellt
  3. Je nach Antwort des Lerners wird verzweigt zu Hilfen, Wiederholung,...


2.2.2 Intelligente tutorielle Systeme

Grundsätzlich folgt es den Regeln eines traditionellen tutoriellen Programms. Theorien der kognitiven Psychologie und künstlicher Intelligenz werden hier zusätzlich zugrunde gelegt. Mittels einer Diagnosekomponente wird ein Modell der kognitiven Prozesse des Lerners aufgebaut, durch welches die Interaktion gesteuert wird. Doch so erfolgsversprechend sich dies anhört, so tief steckt dies noch in den Kinderschuhen. Überhaupt fehlen hierzu Studien über die kognitiven Vorgänge beim Lernen, welche beim Kind anderer Natur sind als beim Erwachsenen.

2.2.3 Tele-Tutoring-Systeme

Durch den Einsatz eines menschlichen Tutors kann die Simulation eines Tutors durchs Programm vermieden werden. In der Praxis sieht es so aus, daß der Lerner am Computer mit einem "Lehrer" verbunden ist (gleichgültig ob durch Telefon, Datenleitung, Videokameras,...) und können somit in ständiger Kommunikation, falls nötig, sein.

Verwirklicht wird dies unter anderem mit dem System "Berlitz Online". Zuhause hat jeder Schüler seinen PC mit Modem, Mikrofon und MPEG-Karte und kann damit "On-line" mit seinem Lehrer und den anderen Teilnehmern kommunizieren.(24)

2.3 Drill & Practice (Übungsprogramme)

Lernen als Wiederholen und Memoiren(25)

In Amerika auch "drill & kill" genannte Form der Interaktion von Programm und Lerner. Dabei werden stur Aufgabe nach Aufgabe gestellt und die Antworten mit falsch oder richtig bewertet. Als Hilfe zum Lernen kaum geeignet, da es bessere Ansätze gibt! Diese Art setzt im Prinzip schon das gewünschte Wissen voraus. Eine Festigung und Mechanisierung des Lernstoffes kann damit aber erreicht werden.

Die Technik gründet auf den Prinzipien des programmierten Unterrichts. Ihre Form ist meist ein linear sequenzierter Ablauf. Häufig wird folgendes Verfahren angewandt(26):

  1. Präsentieren der Aufgabe
  2. Registrieren der Antwort des Lerners
  3. Bewerten der Antwort des Lerners nebst Rückmeldung
  4. Wechsel zur nächsten Aufgabe ( 1.)


Durch Evaluationsuntersuchungen(27) haben sich solche Programme für schwächere Schüler als effektiv erwiesen. Aber mit zunehmendem Wissen des Lerners nimmt auch die Unbrauchbarkeit von Übungssoftware zu.

Ebenfalls gehören z.B. Puzzle und Memory hierzu. Sie dienen vorwiegend um das Gedächtnis zu schulen. Unabhängig der Vermittlung eines bestimmten Lernstoffes.

Nicht überein stimme ich mit dem Plädoyer für diese Art von Software wie er von Ulrich Glowalla, Professor für Psychologie an der Universität Gießen vertreten wird(28).

Er nimmt unter anderem Boris Becker oder Anne Sophie Mutter als Beispiel wie wirksam ständiges Üben ist, mit der Rechtfertigung: "... wir wollen unseren Spitzenplatz behalten, und dazu bedarf es regelmäßiger Übung."

Das kann doch nicht Ziel der Schule sein. Heutige Schüler bekommen ein so breitgefächertes Wissen gelehrt, daß die Zeit für getätigte Übungen gerade Mal ausreicht um den Lernstoff einigermaßen zu begreifen. Wo bleibt da die Zeit so tief in einzelne Gebiete einzudringen, und was geht dabei vielleicht auch verloren? Wer möchte nur Tennisspielen können?

2.4 Edutainment & Infotainment

Mit diesen Begriffen wird weniger schulrelevantes Wissen mit in Verbindung gebracht, als beliebiges Wissen, welches in einer besonderen Darbietungsform dargeboten wird. Will ein Schüler sich z.B. mit dem Thema "Beethoven" bekannt machen, so kann er eine CD-ROM erwerben, in der allerlei Informationen um Beethoven herum gespeichert sind. Selbst die Neunte läßt sich in bestem Stereo anhören.

Neulich habe ich das Shareware-Programm "The greatest paper airplanes" angeschaut. Es zeigt zwar "nur" wie tolle Papierflieger gebastelt werden, aber dies in einer 3-dimensionalen Perfektion und Übersichtlichkeit, daß sich die deutschen Lernsoftware-Verlage hier einmal eine Scheibe abschneiden sollten.

2.5 Simulationen(29)

Lernen als explorativer und entdeckender Prozeß.

Wie der Name schon sagt, soll damit die Wirklichkeit möglichst naturgetreu simuliert werden. Die Realität aus zweiter Hand kann schöner sein als die Wirklichkeit und somit eine Flucht in die virtuelle Welt des Computers verstärken.

Folgende Unterteilung wird vorgenommen:

2.5.1 Simulationen als Substitute für Experimente

In der Naturwissenschaft können viele Experimente nicht durchgeführt werden. Sei es wegen Geldmangel, der Gefährlichkeit oder weil das reale Experiment zu schnell (Kernreaktionen) oder zu langsam (Astronomie) ablaufen würde.

2.5.2 Modellbildungssysteme

Um z.B. physikalische Vorgänge mathematisch beschreiben zu können, werden Formeln und Gleichungen in den Computer eingegeben und ablaufen gelassen. Je mehr das Modell dann die Wirklichkeit beschreibt (z.B. mit grafischer Ausgabe), desto zufriedenstellender ist der mathematische Modell-Ansatz.

2.5.3 Planspiele

Hier nimmt der Lerner z.B. die Rolle eines Bürgermeister ein (z.B. bei Schülern beliebtes Spiel SimCity: Simulation von komplexen und dynamischen Vorgängen einer Stadt. Der Spieler ahmt den Bürgermeister nach, der bestimmt, was, wo und wann gebaut wird. Er bestimmt die Höhe der Steuern. Ökonomische sowie ökologische Aspekte fließen mit ein). Simulationen zur Stadtentwicklung kann Kinder erkennen lassen, wie weitreichend die Folgen von Entscheidungen sein können. "Schüler müssen lernen in komplexen Systemen zu denken" sagt van Lück(30) (van Lück ist mitunter beteiligt am Projekt Sodis [siehe Seite 29]).

Durch eine zeitlich schnellere Abfolge als es die Wirklichkeit zuläßt (z.B. sind beim Spiel 5 Minuten ein Jahr) sind Langzeitauswirkungen von Prozessen sichtbar zu machen.

2.5.4 Simulationen zum Training psychomotorischer Fertigkeiten

Ein bekanntes Beispiel hierfür sind Flugsimulatoren (z.B.: Flugsimulator von Microsoft). Damit können reale Reaktionen vermittelt werden, wie Sie genauso in Wirklichkeit vorkommen. Und dies vollkommen ungefährlich. Mit ihnen können somit komplexe Situationen und Problemstellungen geübt werden.

2.6 Fallbasierte Lernprogramme

Anhand eines speziellen Falles welcher in der Realität vorkommt, wird die Vorgehensweise des Lerners trainiert und beurteilt. Es gibt Programme, bei welchem Medizinstudenten an Hand von, in den Computer eingegebenen, wirklichen Beispielen, Kranke zu diagnostizieren lernen.

3 Informationsquellen für Lernprogramme

Aus der Vielzahl der Quellen, die sich mit Lernsoftware beschäftigen, möchte ich mehrere wichtige, da diese kurzfristig auf neue Marktsituationen bzw. neue didaktische Aspekte reagieren können und deshalb immer sehr aktuell sind, darbieten.

3.1 Internet

Durch das weltweit größte Computernetz sind sehr viele Infos zu bekommen. Bei meinem 'Net-Surfing' bin ich auf viele interessante Adressen gestossen, welche ich auch in dieser Zulassungsarbeit mitverarbeitet habe. Hier möchte ich einige davon angeben, bei denen es sich lohnt reinzuschauen.

(TELNET NEWTON.DEP.ANL.GOV, login: cocotext / oder http://www.newton.dep.anl.gov)

Internet bietet für Bildungs-interessierte den Einstiegspunkt Globewide Network Academy ("GNA" unter der Adresse http://theodore-sturgeon.mit.edu:8001/uu-gna) an. Dies ist ein nicht-kommerzieller Zusammenschluß von Lern- und Forschungseinrichtungen aus aller Welt, in dem sich Lehrer, Schüler und Professoren treffen um Informationen auszutauschen.(31)

3.2 Sodis

Die Datenbank "Sodis" (Software Dokumentations- und Informationssystem) ist ein zwischen Juli 1988 und Juni 1991 vom Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft Nordrhein-Westfalen geförderter Modellversuch. Die Datenbank wird weiterhin aktualisiert. Es ist ein Informationssystem für Software, welche im Schulbereich genutzt werden kann. Zur Zeit sind über 3200 Programme aufgelistet. Es wird auf den Inhalt, Bezugsquellen und Hardwarevoraussetzungen der einzelnen Programme eingegangen und dient als Entscheidungshilfe zur Lernsoftware-Auswahl.

3.3 Landesbildstelle Baden und Landesbildstelle Württemberg

LBS Baden

Anschrift: Rastatterstr. 25, Postfach, 76199 Karlsruhe. Als hilfreicher Ansprechpartner zum Thema Computer und Multimedia wäre hier Markus Möhnert zu nennen (eMail: moehnert@ask.uni-karlsruhe.de).

Die LBS Baden bietet an, Software anzuschauen und sich ein Bild über das Software-Angebot zu machen. Fachspezifische Lernprogamme sowie Spiele, seien sie empfohlen oder indiziert, liegen zum ausprobieren bereit.

Neuerdings bietet die LBS eine Homepage im Internet unter der Adresse "http://www.uni-karlsruhe,de/~lbb/" an!

LBS Württemberg

Hier steht die ICS (Infothek für Computer und Software)(32). Dort sind etwa 100 didaktische Softwareprogramme(33) installiert. Lehrer können somit die Programme testen, probieren und sich darüber informieren, welche Sie eventuell in der Schule benutzen wollen.

Ebenfalls ist die Datenbank Sodis installiert.

Desweiteren steht ein medienpädagogisches Informationssystem zur Verfügung. Es ist eine Literaturdokumentation medienpädagogischer Veröffentlichungen.

3.4 Spezialgeschäfte

Es existieren immer mehr Geschäfte, welche sich auf Lernsoftware spezialisieren. Wie z.B.:


3.5 Das Lernprogramm-Lexikon

Diese als Shareware vertriebene Datenbank enthält die Ergebnisse von getesteten Lernprogrammen. Es werden alle wichtige Informationen (Programmbeschreibung, Autor, Hardwareanforderungen, Schülerakzeptanz, Bewertung,...) beschrieben, und hilft so den "Spreu vom Weizen zu trennen". Erfahrene Pädagogen haben nur die tauglichsten (z.Z. immerhin 200) in die Datenbank aufgenommen. Diese wird ständig aktualisiert und beinhaltet auch eine kleine Rundumschau des Computers im Unterricht.

3.6 Schulnetze

(BWSN: Das Baden-Württembergische Schulnetz; ODS: Das offene Deutsche Schulnetz)

Dabei handelt es sich um, über Telefon und Modem vernetzte Rechner von technologie-offenen Lehrern. Jeder kann sich dort "einloggen" und Nachrichten über Schulthemen, sowie Lernsoftware auf seinen Rechner laden.

Ich möchte hier einige Mailbox-Telefonnummern(34) auflisten:


3.7 Zeitschriften

Etliche Zeitschriften befassen sich regelmäßig mit dem Thema Lernsoftware. Darunter sind:

Interessenheitshalber war ich im Juni 1995 in zwei gut ausgestatteten Heidelberger Zeitschriftenläden, um dort die Zeitschriften zu zählen, welche sich fast ausschließlich mit Computerspielen befassen und als Zielgruppe entsprechend die Kids bis zum Alter von schätzungsweise 20 Jahren haben.

Dies sind enorm hohe Zahlen und zeigen die Wichtigkeit und Akzeptanz, welches Spiele verknüpft mit dem Rechner, z.Z. darstellen.

4 Studien über Lernprogramme

Als erstes muß man wissen, daß die Forschung auf diesem Gebiet noch in den Kinderschuhen steckt(35). Folgend erläutere ich wichtige und wegweisende Studien, deren Ergebnisse in jedem Lernprogramm berücksichtigt werden sollten und auch ich versuche sie in meinem Lernprogramm zu berücksichtigen. Die folgenden Studien basieren meines Erachtens auf den neueren didaktischen und psychologischen Erkenntnissen, obwohl die meisten Kriterien nicht theoretisch oder empirisch belegt sind. Ältere Studien wie den IPN-Beurteilungsbogen (1986) oder GPL (große Prüfliste für Lernsoftware, 1989)(36) werde ich nicht berücksichtigen.

Manche Beiträge zu Lernprogrammen, wie der von Dittler/Mandl(37) (obwohl ich Mandls Untersuchungen schätze) kommen mir doch eher als Antworten ohne Fragen vor. Dort wird mit viel Worten erklärt, daß sensomotorische(38), soziale, kompetitive, kognitive,... Komponenten in einem Spiel vorhanden sind. Nun, jedes Spiel läßt sich in solche Einzelfaktoren zerlegen. Egal welche Tätigkeit, auch Pizza-Essen. Es kommt hier auf die Frage, warum ich eine soziale Komponente untersuche, an. Warum und weswegen kann ich was aus einer kompetitiven Komponente folgern? Genau diese Fragen, welche doch an erster Stelle stehen sollten, vermisse ich. Hier werden nur Spiele auseinandergenommen, ungeachtet das das ganze Spiel mehr als nur die Summe der Einzelteile darstellt. Und aus diesen Einzelteilen wird auf die Qualität des Spiels geschlossen, und dann vielleicht noch das Spiel als pädagogisch wertvoll (oder auch nicht) bewertet.

Desweiteren ist mir unverständlich, daß die allermeisten erhältlichen Lernprogramme, ob von Sharewareanbietern oder professionellen Verlagen, soviel didaktische und pädagogische Elemente in ihren Programmen unberücksichtigt lassen und sogar teilweise strikt gegen heutige Erkenntnisse auf diesem Gebiet agieren!(39)

4.1 Allgemeine didaktische, pädagogische und psychologische Aspekte

Pure Wissenvermittlung oder vielmehr enzyklopädisches Wissen wird erreicht, wenn Einzel-Informationen gelehrt werden. Dadurch wird nur ein sinnloses Durcheinander erzeugt. Es braucht gewisse Fäden um die Informationen untereinander zu verbinden und sie so erst logisch und sinnig zu machen. Dazu gebrauche man am besten die Erfahrungswelt des Schülers. Das Lernprogramm sollte also möglichst viel Bezüge zur Welt und deren Anwendung geben.

Eine wichtige Erkenntnis, welche von der Psychologie her kommt und in die Software einzufließen hat, ist:

"Der Behaviourismus ist 'out'. Lernen heißt, das neue Wissen selbst zu konstruieren, zu erfinden, zu entdecken und dadurch in das vorhandene Wissensgeflecht dauerhaft einzubinden"(40)

Die meisten Lernprogramme bestehen aber eher aus Reiz-Reaktions-Lernen mit einer Multimedia-Lernverstärkung und sind deshalb nicht mehr Stand der Dinge.

Die Qualität der Bilder, Videosequenzen und Sounds kann mittlerweile so gut sein, daß man die dort vermittelten Informationen und Fertigkeiten auch im richtigen Leben anwenden könnte. Ein weiterer Pluspunkt moderner Informationstechnologie ist die wachsende Interaktivität zwischen Mensch und Maschine. Auch das wertet den Computer aus Pädagogensicht deutlich auf. Es kommt nicht nur darauf an, Wissen zu vermitteln, sondern auch darauf, das Gelernte etwa in lebensnahen Simulationen anwenden zu können und vom Computer ein Feedback auf die Lernerfolge zu bekommen(41).

Wie wichtig eine multimediale Umgebung für das Lernen ist, verdeutlicht nebenstehende Grafik:

Und nun bedenke man, das herkömmlicher Schulunterricht zu 90% aus Schulbüchern und Quellentexten besteht!(42)

Welches Lernpotential also möglich ist, wird die Zukunft zeigen.

Der Biologe Piotr A. Wozniak hat eine interessante Lerntheorie aufgestellt. Sein Modell beruht auf der ständigen Wiederholung des Stoffes, und sagt auch, wie und wann wiederholt wird, voraus. Dies basiert auf der Theorie, nach der jede Information bei ihrer Aufnahme eine Veränderung in den Nervenverbindungen der Gehirnzellen auslöst(43). Auf diesem Wissen beruht auch schon eine neuartige Lernsoftware "Super-Memo", welche beträchtliche Lernerfolge erzielt. Es wäre höchstinteressant diese Theorie zu verfolgen und falls erfolgsversprechend in weiteren Lernprogrammen zu verwirklichen.

Natürlich gibt es noch andere Arten effektiv zu lernen, wie z.B. Methoden wie "Superlearning" zeigen. Solche Verfahren bedingen jedoch zusätzlicher Medien und Hilfsmittel. Bei dem einen wird eine Brille benötigt, welche durch Lichtsignale Entspannungszustände herleiten, die anderen bedienen sich zusätzlich akustischer Reize um das EEG im Gehirn auf lerneffektive Alpha-Frequenzen zu bekommen. Der Computer könnte in Verbindung mit diesen Lernarten noch höhere Lernquoten erzielen!

Doch zurück zum Schüler. Harald Melcher, Geschäftsführer von Cornelson Software, erklärt, daß Erwachsene oft zu hohe Barrieren darstellen. Sie reagieren mit Sätzen wie "Das habe ich Dir doch schon x-mal erklärt". Aber vielleicht braucht der Schüler es ein weiteres Mal erklärt. Am besten in Variation(44). Viele Lernprogramme, welche z.B. Bruchrechnen lehren wollen, bleiben oft puren Zahlen kleben. Dabei wäre es doch höchst sinnvoll bei einer falschen Lösung die Zahlendarstellung zu variieren. Da könnten wie im Mathematikunterricht auch, der Zahlenstrahl, Pizzastücke oder andere Darstellungen aus der Erfahrungswelt der Schüler hinzugenommen werden.

Ebenso sollte das Gelernte nicht für sich alleine im Raum stehen. Der Mensch braucht den Kontext um Dinge einzuordnen(45). Deshalb muß der Bezug zum alltäglichen Leben öfters hergestellt werden und sei es nur ein Hinweis, wo das gerade Gelernte in der Welt vorkommt (siehe Thema Animation auf Seite 68).


Für Lernprogramme wird die Faszination von Spielen für pädagogische Zwecke benutzt. Das Besondere einer spielerischen Aneignungstätigkeit besteht in der Diskrepanz zwischen Handlungswunsch und Handlungskompetenz. So dürfen Kinder noch kein Auto fahren. Diese attraktive Handlung können sie nur im Spiel erschließen (Kind schiebt Bauklotz mit "brumm brumm"-Lauten, später Kett-Car fahrend)(46).

Folgende Elemente treten hier auf:


Bei einem beliebigen Computerspiel ist der Spielanlaß (z.B. Autofahren) weniger gegeben, sondern durch das Programm wird eine Spielsituation vorgegeben (nur die Programme können entsprechend des Spielanlasses ausgesucht werden) werden. Das Kind schafft sich also die eingebildete Situation nicht mehr selbst, sondern findet sie auf dem Bildschirm bereits vor (siehe Kritik Seite 35). Für Lernprogramme jedoch ist dies meiner Meinung nach nicht von besonderer Tragweite.

Dittler & Mandl beschreiben eine motorische Verarmung des Spielers, da ein natürliches Abreagieren durch Bewegung während des Spiels nicht möglich ist(47). Dies könnte eine Erklärung sein warum sich Kinder nach dem Computerspiel manchmal unbefriedigt und abgeschlafft fühlen wie u.a. bei K. Kunz nachzulesen ist(48). Ich denke deswegen sollte die spielerische Komponente eines Lernprogramms nicht zu starke Spannungen und Emotionen aufbauen, welche durch zu schnelle, hektische und auch kriegerische Handlungsaufforderungen zustande kommen könnten.

In einem Lernprogramm(49) für die Programmiersprache Visual Basic bin ich auf eine interessante Frage-Variante gestossen. Dort wird angedeutet, daß auftretende Fragen nicht der Einschätzung des Lerners dienen, sondern daß man bewußt über das gerade Gelernte nachdenken soll. Ständig werden Fragen gestellt, deren Antworten teilweise sogar nebendran stehen. Trotzdem ist man dadurch gezwungen den Stoff nicht "kopflos" zu repetieren. Eine interessante Sache, die mir beim Arbeiten mit diesem Lernprogramm als vorteilhaft vorkam.

4.2 Meißner-Studie

Herr Meißner hat das Forschungsprojekt "Computer-Lernprogramme in der Grundschule" geleitet. Als Ergebnis liegt eine Bewertungsmaske(50) (siehe ausführlicher auf Seite 48) vor, mit deren Hilfe Lernsoftware bewertet werden kann. Ebenso werden sehr gute praktische Tips für die Programmerstellung gegeben. Die einzelnen Punkte der Bewertungsmaske lassen sich ohne weiteres auch auf die Sekundarstufe I anwenden und sind sogar allgemeine Kennzeichen eines jeden guten Lernprogramms. Ebenso findet man Herrn Meißner immer wieder in vielen Schriften zu diesem Thema.

4.3 Sodis

Das Landesinstitut für Schule und Weiterbildung hat die Datenbank Sodis für Schul-Programme aufgebaut. Diese ist gegliedert in einzelne Fachbereich (Deutsch, Mathematik,...). Die Datenbank enthält alle wichtigen Daten über die jeweiligen Programme, wie z.B. Programmname, Autoren, Hardwareanforderungen, Art des Programms, Adressat, Themen, Kurzbeschreibung. Desweiteren sind die Programme, von meist Lehrern, bewertet worden. Diese Unterlagen kann jeder anfordern.

Auch bietet das Landesinstitut den Dienst an, ein spezielles Programm für das gerade zu behandelnde Thema in der Schule herauszusuchen.

Die Autoren von Sodis haben sich natürlich Gedanken über Lernprogramme gemacht und schlechte erst gar nicht in die Datenbank übernommen. Die mir vorliegende Nachweisliste für Mathematik(51) enthält auch eine Übersicht und Beschreibung der mathematischen Einteilung der Programme (Funktionenplotter, Analytische Geometrie, Computer-Algebra-Systeme,...).

4.4 Forschungsprojekt 'Faszination Computerspiel'

Im Herbst 1995 werden die Forschungsergebnisse einer Initiative des Ministeriums für Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen in Zusammenarbeit mit verschiedenen Hochschulen und Universitäten veröffentlicht(52). Zentrales Anliegen sind die Gründe für die Faszination von Computerspielen herauszufinden. Einige Erkenntnisse möchte ich hier zusammenfassen, da diese wichtige Faktoren zum Gestalten von Lernprogrammen darstellen können. Sätze in Klammern sind eigene Gedanken.

Was macht die Faszinationskraft der Bildschirmspiele aus?

Sie werden von den Spielern benötigt um 'gute Gefühle' und positive Emotionen wie Vergnügen, Spaß, Leistungsfähigkeit und Kompetenz zu bekommen. Das Wirklichkeitsgefühl und damit ein intensives Erlebnisgefühl wird durch eine möglichst gute virtuelle Welt geschaffen. (Daher der Bann bei grafisch sehr guten Spielen und die entsprechende Forderung an Lernprogramme)

Welche Bedeutung haben Erfolg und Mißerfolg im Bildschirmspiel?

Der Wunsch nach einem 'guten Gefühl' ist untrennbar mit Erfolgen im Spiel verbunden. Der erfolgreiche Spieler hat sein 'Bleiberecht' im Spiel erstritten. Ständige Mißerfolge führen in der Regel zu Disstreß und zum Spielabbruch.

(Deswegen auch keine negativen Feedbacks an den Spieler und automatische Leistungsanpassung des Lernprogramms an den Spieler um ihn vor dem Bildschirm zu halten)

In welchen Zusammenhängen stehen Spielkontrolle und Macht zu Erfolg und Mißerfolg im Spiel?

Der Spielerfolg ist unmittelbar gekoppelt mit der Kontrolle des Spiels. Die allen Spielen gemeinsame Leistungsanforderung besteht darin, das Spiel kontrollieren zu können. Bildschirmspiele vermitteln das Gefühl von Macht und Kontrolle. Durch die Kontrolle des Spiels wird die 'virtuelle Welt' zur beherrschbaren Lebenswelt. (Auch im Lernprogramm muß der Schüler die Kontrolle über das Spiel haben z.B. durch eine immer vorhandene ENDE-Taste)

Was sind die wesentlichen Anlässe, sich dem Bildschirmspiel überhaupt zuzuwenden?

Der Hauptanlaß ist Langeweile. Das Bildschirmspiel ist eine Freizeittätigkeit 'zweiter Wahl'.

Gibt es Geschlechtsunterschiede in bezug auf die Spielauswahl?

Den Beobachtungen nach, gibt es die Unterschiede. Mädchen bevorzugen lustige, friedliche, comicartige Spiele, bei denen Abenteuer zu bestehen sind und die 'existentiellen' Gefährdungen minimalisiert erscheinen. Bei den Jungen liegen in der Präferenz kampfbestimmte Spielszenarien deutlich vorne.

(Die spielerischen Elemente eines Lernprogramms müssen beide Geschlechter ansprechen)

Welche kurzfristigen Wirkungen von Bildschirmspielen sind feststellbar?

Bildschirmspiele sind anstrengend und kosten Kraft. Häufig geäußerte physiologische Wirkungen sind Kopfschmerzen, Augenflimmern, Verspannungen der Hand und des Rückens. Diese Wirkungen werden in Kauf genommen, wenn sich die gewünschten psychischen Wirkungen einstellen. Generell zeigt sich nach einer Spielphase von ca. 90 Minuten eine Zunahme der 'visuellen Aufmerksamkeitskonzentration'.

4.5 Ergonomische Anforderungen ans Lernprogramm

Es gibt viele Dinge zu beachten wenn man eine Windows-Programmoberfläche, wie die in meinem Lernprogramm, aufbaut. Von Microsoft gibt es eine Anleitung (Visual Design Guide), welche mit Hilfe von psychologischen und physiologischen Untersuchungen die Hintergründe und Theorie der menschlichen Wahrnehmung, speziell zugeschnitten auf Windows, beschreibt. Darin werden Auswirkungen von Farben, Schatteneffekte (Lichteinfall von rechts oder links) bei Buttons, Schriftarten,... beschrieben.

Aus diesem sinnvollen empirischen Wissen, so die Intention, sollte jedes Windowsprogramm aufgebaut sein(53). Auf Apple-Rechnern gibt es solch eine Dokumentation schon lange. Und dort ist jeder Programmierer angehalten sich streng nach diesen Konventionen zu halten, damit alle Programme gleiches Aussehen haben und der Anwender sich schneller zurecht finden kann. Der Erfolg dieser Idee zeigt sich erfahrungsgemäß in der kürzeren Einarbeitungs- und Nutzungzeit von Apple-Programmen gegenüber MS-Windows kompatiblen Systemen. Für Windows 95-Programmierer hat nun Microsoft neue und strengere Regeln zwecks Einhaltung dieser Konventionen gesetzt. Mal schauen ob dies ein wenig mithilft, daß Microsoft softwaremäßig nicht weiter so herummurkst wie bisher und die Programme in ferner Zukunft so gut wie das unübertroffene Management dieser Firma jetzt ist.

Das eine Lernsoftware für Schüler nochmals ein wenig unterschiedlichere Anforderungen an die Bedienung stellt, liegt auf der Hand. Hier darf z.B. kein 200-Seiten Handbuch mitgeliefert werden, um es erfolgreich bedienen zu können. Ein Unterschied liegt auch in der Nutzungsdauer. Anwenderprogramme wie Textverarbeitung oder Tabellenkalkulationen werden ständig benutzt; hier darf also die Einarbeitungszeit hoch sein. Die Nutzungsdauer eines Lernprogramms ist kurz, und nachdem das Wissen erlernt ist, wird das Programm von der Festplatte gelöscht. Daraus folgt: es darf nur eine geringe bis keine Einarbeitungszeit nötig sein.

Die Bedienung sollte aber nicht zu weit von normalen Anwendungsprogrammen entfernt sein, da ein guter Nebeneffekt, nämlich des Erlernens der Bedienung der Windows-Oberfläche dann nicht ausgenutzt wird. Deshalb orientiere ich mich an der Standard-Software, welches für meine Zielgruppe, Schüler über 9 Jahren kein Problem darstellen sollte, sondern eher hilfreich sein wird.

Noch zu erwähnen wäre, die Schriftgröße möglichst groß zu gestalten. Ein großer Text animiert zum lesen.

4.6 Kritik

Ich möchte hier zwei verschiedene Arten von Kritik üben Einmal Kritik über die Lernprogramme, die z.Z. erhältlich sind, und die Kritik über Lernprogramme bzw. gegen den Computer als Lehrmedium grundsätzlich.

4.6.1 Kritik bestehender Lern-Software

Als ich meine gesammelte Literatur zu dieser Zulassungsarbeit gelesen hatte, graute es mir, als ich diese Theorie mit den mir vorliegenden Programmen(54) verglich. Wie wenig wurde doch da verwirklicht, was die Didaktik eigentlich fordert. In sehr vielen Fällen wurde sogar schlichtweg gegen bestehendes pädagogisches Wissen verstossen. "Die Produzenten versuchen mit einem Minimum an Aufwand ein Maximum an Markt zu erobern", kritisiert der Bremer Informatikprofessor Klaus Haefner(55). Friedrich Schonweiss und Rainer Wagenhäuser (Mit-Autor vom Lernprogramm-Lexikon [Seite 22]) beklagen im Spiegel special auf der Seite 123: "Etliche Firmen, präsentieren schnell und lieblos zusammengestellte Lernprogramme... Vielen sei anzusehen, daß als Autoren nicht Pädagogen, sondern Programmierer fungieren"(56).

Ich habe mir etliche Lernprogramme angeschaut. Das Mathe-Blaster Programm hat meiner Einschätzung nach am wenigsten Verstöße und viele gute Ideen verwirklicht. Ich denke es ist nicht umsonst das meistverkaufte Mathe-Lernprogramm der Welt.

Ich habe am Anfang etwa 30 Programme für die Sekundarstufe I, auch aus der Shareware-Szene, vor mir liegen gehabt. Mehr als die Hälfte, habe ich nach jeweils weniger als einer Minute wieder beendet, weil diese einfach schlecht sind. Sieben Programme davon sind trotzdem ohne weiteres empfehlenswert (auch mit dem Hinweis, daß z.Z. leider nichts besseres angeboten wird). Ich muß natürlich sagen, daß ich zu Hause ohne Schüler, die Programme untersucht habe. Desweiteren lagen mir nicht alle guten käuflichen Programme vor. Bestätigt hat mich die Angabe, daß bei einem Test von 3000 Lernprogrammen nur 100 von Pädagogen als tauglich bewertet wurden(57).

Hier meine "Favoriten":






Trotzdem kann auch bei diesen genug kritisiert werden:

4.6.2 Grundsätzliche Kritik gegen Computer und Lernen

Das natürliche Spiel ahmt eine Wunschhandlung durch eine reale Operation (siehe auch Seite 28) nach. So ist frühzeitiges Lernen, trotz der noch nicht dafür vorhandenen realen Situation, möglich. Beim Spiel baut das Kind eine eingebildete Situation auf. Durch Spielprogramme wird diese Situation hauptsächlich vom Programm aufgebaut. Diese kreative und wichtige geistige Handlung könnte verkümmern, sieht man den massiven Gebrauch von Computerspielen entgegen. Desweiteren sind die körperlichen Handlungen nur noch auf den Joystick oder der Maus beschränkt. Wie groß die Ausmaße dieser These sich auf die spielerischen Lernprogramme auswirken, kann wahrscheinlich noch keiner sagen.

Joseph Weizenbaum, der wohl bekannteste Computerkritiker zum Thema Computer in der Grundschule:

"...Er ist ein Werkzeug. Im Unterricht müssen mit seiner Hilfe die richtigen Inhalte umgesetzt werden...Inhalte verdrängen sich gegenseitig. Die Einführung des Computers wirft zugleich die Frage auf, auf welche anderen Inhalte wir verzichten können...Wir dürfen den Kindern ihre Zeit nicht stehlen. Sie müssen Raum für sinnliche Erfahrungen und soziale Bindungen haben. Dazu gehört auch, daß sie ein Gefühl für Verantwortung entwickeln. Virtuelle Pflanzen brauchen keine Pflege."(58)

Axel Kossel von der Redaktion der Computerzeitschrift CT will es ausschließen, daß sein Sohn (Grundschüler) so früh mit dieser Technik in Kontakt kommt: "Kinder erliegen allzu leicht der Faszination des Computers und drohen darüber den Bezug zur Realität zu verlieren."(59)

Neil Postman, Professor für Medien-Wissenschaft und weltweit bekannter Medienkritiker greift schon bevor die Antwort "Um das Lernen effizienter zu machen!" auf die Frage "Warum man es für notwendig hält, den Computer Zutritt zum Klassenzimmer zu verschaffen?" kommt, vor, und erkennt, daß sich diese Antwort auf ein Mittel und nicht auf ein Zweck bezieht; sie mündet nicht in Überlegungen zu Bildungstheorie! Er moniert, daß die Überlegung mit der Frage wie wir verfahren sollen einsetzt und nicht mit der Frage nach dem "Warum"(60). Doch dies geht in den Bereich der Bildungstheorie und Philosophie und entfernt sich nun zu weit vom Inhalt meiner Zulassungsarbeit.

Weitere Kritik geht an die Eingaben, die das Programm verlangt. So stürzten die Programme von gestern bei unsachgemäßen Eingaben häufiger ab bzw. beendeten vorzeitig ihren Dienst. Aber selbst heute muß der Schüler die Eingaben machen, die der Computer versteht! Schülergerechter wären Eingaben bei welchem der Rechner versteht was der Schüler meint(61). Das Programm müßte hierfür eine große Datenbank hinter sich haben um einigermaßen "intelligent" sein. Das ist z.Z. nicht machbar.

Der Computer ist heutzutage noch aufs visuelle und akustische beschränkt. Die restlichen Sinne werden, außer wenn die Festplatte zu schmoren anfängt, nicht angesprochen, was allerdings der normale Schulalltag ebenso nicht erfüllt.

IV. Konzeption und Programmierung eines eigenen Lernprogramms

Dieses Kapitel ist das Ergebnis alles bisher Erläuterten. Viele wichtige Anforderungen an Lernprogramme sind in diesem Kapitel zusammengefaßt dargestellt. Schon nach einer kurzen Zeit des Informationsammelns, Durchlesens und Reflektion zu dieser Zulassungsarbeit ist mir klargeworden, daß es mir unmöglich ist, ein Lernprogramm in der geforderten Zeit zu schreiben, welches die Anforderungen erfüllt, welche ich hier theoretisch aufzeige.

Anforderungen welche ich mit '' gekennzeichnet habe, sind noch nicht oder nur teilweise fertig programmiert und stehen in der Nutzung meines Lernprogramms "4ECKE" noch nicht zur Verfügung. Wie ich die Ideen und Anforderungen programmtechnisch umgesetzt habe, werde ich nicht beschreiben, sonst könnten zusätzliche hundert Seiten folgen.

Ich habe zugegebenermaßen den Aufwand meines Themas unterschätzt, was jedoch die Sache interessant und reizvoll machte, da ich mich auf wesentliche Dinge konzentrieren mußte. Softwareverlage benötigen Wochen oder Monate Entwicklungszeit, so daß eine Vervollkommnung meines Programms völligst den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde. Allein die Programmierung braucht mehr Zeit als diese schriftliche Ausarbeitung des Themas. Daraus folgert gleichermaßen, daß die Evaluation der Software im Rahmen dieser Zulassungsarbeit nicht machbar ist. Trotzdem werde ich mich der theoretischen Evaluation widmen.

1 Zur Hardware und dem Einsatzgebiet von 4ECKE

Das es sinnvoll ist ein Lernprogramm zu entwickeln, welches die Schüler nicht nur in der Schule, sondern auch Zuhause anwenden können, zeigt die derzeitige Nutzung eines PC´s bei den Schülern. Diese Zahlen steigen stetig!














An welchem Spielgerät spielst Du am häufigsten?(62)

Aufgrund der technischen Entwicklung wird der Schüler vom Telespiel oder Game Boy zum PC überwechseln. Den Vorteil des PC´s erkennen die Schüler sogar selbst(63). Nahezu zwei Drittel aller westdeutschen Familien mit Kindern haben bereits einen Computer zu Hause(64).

Die nächste Frage für mich war, mit welcher Programmiersprache und auf welcher Oberfläche mein Lernprogramm zu verwirklichen ist. Die Frage, ob eine text- oder graphisch orientierte Oberfläche benutzt werden soll, liegt klar auf der Hand. Unter der Windows-Oberfläche lernen Schüler diese zwangsläufig kennen, was natürlich für den Umgang mit Computern sehr förderlich ist, da heutzutage und in Zukunft alles über grafische, objektorientierte Oberflächen ablaufen wird.

Mit den verschiedenen Basic-Varianten unter DOS (außer MS-Visual Basic für DOS) sind heute keine Lorbeeren mehr zu gewinnen, da das Aussehen und die Leistungsfähigkeit eines solchen fertigen Programms, verglichen mit dem nötigen Zeitaufwand, sehr schlecht ist.

Die Programmiersprache "Visual-Basic für Windows" bietet dagegen so gut wie alle Nutzungsmöglichkeiten der Windowsoberfläche. Dies bedeutet: grafisch ansprechendes Aussehen, genormte Bedienungselemente, Unterstützung von Multimedia,... Entsprechend setze ich also ein Windows-Rechner voraus, da ich mich für diese Programmiersprache entschied!

Es ist einleuchtend, daß für Lernprogramme keine neuen Computer angeschafft werden sollten. Was in Familien und den Schulen vorzufinden ist, muß an Hardwarevoraussetzung genügen. Damit wird gewährleistet, daß ein Großteil der Schüler auch die Chance erhalten, ohne großen Aufwand und Geld sich Wissen anzueignen oder zu vertiefen.

Deshalb muß ich davon ausgehen, daß mein Lernprogramm auf einem Standard-PC laufen soll. Dies heißt, daß auf ihm MS-Windows 3.1 einigermaßen lauffähig ist. Wenn dies erfüllt ist, so liegt ein Rechner mit dieser Mindestkonfiguration oder besser vor: Prozessor 286 / 10Mhz, 2 MB RAM, Maus und VGA Grafikkarte.

Weiterhin darf eine Soundkarte heutzutage noch nicht vorausgesetzt werden. Da aber nicht auf Sounds verzichtet werden soll, bediene ich mich dem SPEAKER-Treiber der Firma Microsoft (keine Lizenzierung nötig), welcher unter Windows, den in jedem Rechner eingebauten Lautsprecher, mehr oder weniger zur Musik und Sprache antreibt.

Bei der Installation von Windows wird die Bildschirmanzeige standardmäßig auf 640x480 Punkten und 16 Farben (oder Graustufen) eingestellt. So etwas läßt Fotos oder Grafiken in nur befriedigender Qualität erscheinen. Besser wäre die Einstellung auf 256 Farben, aber welcher Schüler oder Erwachsene weiß, wie das zu machen ist?

Zuviel schriftliche Anleitung in der Programmbeschreibung, nur um das Programm starten zu können würde eventuell bei mißerfolgter Einstellung unnötige Frustration hervorrufen.

In vielleicht zwei Jahren werden diese Voraussetzungen belächelt werden und dem Stand der heutigen Neugeräte gewichen sein.

Programmiertechnisch gesehen ändert sich dabei kaum etwas, außer das man mehr Freiheiten zur Oberflächengestaltung besitzt.

Zwingend notwendig ist, nicht nur in meinem Lernprogramm, die Ermittlung der Rechnergeschwindigkeit, um zu vermeiden, daß auf langsamen Rechnern ein zu langsames und auf schnellen Rechnern ein zu hohes Spieltempo vorgegeben wird. Animationen sollten möglichst hardwareunabhängig gleich schnell ablaufen. Es gibt zwei Möglichkeiten dies zu bewerkstelligen:

1. Abläufe werden mit der rechnerinternen Echtzeituhr gesteuert. Dies ist sehr geeignet um Pausen von z.B. genau fünf Sekunden Länge zu erzeugen.

2. Beim Starten des Programms wird die Zeit gestoppt in der sagen wir mal 1000 mathematische Operationen durchgerechnet wurden. Je mehr Zeit dafür notwendig war, desto langsamer ist die Hardware. Diese Zeit muß auch für die Grafikkarte ermittelt werden, da Sie genauso an der Schnelligkeit des Computersystems beteiligt ist wie der Prozessor. So erhält man zwei Geschwindigkeits-Konstanten (in meinem Programm Calc_Speed und VGA_Speed genannt), welche ständig während des Programmablaufes miteinbezogen werden müssen.

2 Thema und Anwendung des Programms

Die Idee des Themas meines Lernprogrammes kam mir während einer Vorlesung der Veranstaltung Didaktik II (im SS 95) bei Herrn Hofsäß.

Es ging um die Eigenschaften und Symmetrien bei Vierecken. Dabei erwähnte er das Spiel "Figurenschach"(65). Da mir diese spielerische Variante gut gefiel, entschloß ich dem Lernprogramm das Thema "Vierecke" zu geben. In der Schule wird hauptsächlich zwischen sechs Vierecken unterschieden:


Sie unterscheiden sich in ihren Eigenschaften wie z.B. der Anzahl der Symmetrien, parallele Seiten, der Rechtwinkligkeit, der Seitenlängen,... (ausführlicher im Kapitel "Mathematische Grundlagen" auf Seite 45).

Mit Hilfe des Lernprogramms sollen die Eigenschaften, das Erkennen und Konstruieren der Vierecke erlernt werden.

Mit Hilfe des Spiels Figurenschach (ausführlich auf Seite 74 beschrieben) liegt nun eine spielerische Variante vor (vergl. auch Seite 43 und 47) womit genau die geforderten Ziele verwirklicht werden können. Figurenschach ist flexibel und läßt sich zum Lernen aller Arten von Vierecken anwenden! Als weiteres Motivationselement habe ich das Spiel "Space" ausgedacht: Im Weltraum schwebt ein Viereck, welches sich fließend in ein anderes Viereck umwandelt. Die Aufgabe hierbei ist das schnelle Erkennen einer Figur. Trotz der verlangten schnellen Reaktion, steht der Schüler niemals unter Zeitdruck! Eine genaue Beschreibung findet sich auf Seite 77. Hierbei sehe ich "Space" als eine Abwechslung und Belohnung an. Es dient aber auch der Lernzielkontrolle.

Ein gutes Spiel enthält noch eine gute Story. Ein Computerspiel zu spielen, kann wie ein Film sein den man sich anschaut. Die Spieler wollen mit der Geschichte involviert sein(66). Also sollte eine kleine Rahmenhandlung ausgedacht werden, wie dies auch z.B. bei den Programmen vom Auer-Verlag (Programm Logikwelt: "Du bist als Mitglied eines galaktischen Raumschiffes in den unbekannten Tiefen des Weltraums unterwegs...") verwirklicht wurde. Obwohl es kurze und simple Stories sind, können sie, für die hauptsächlich jüngeren Schüler, wichtig sein. Beim Programm Mathe-Blaster zieht sich die Story noch viel eindeutiger, wie ein roter Faden, durch die einzelnen Spielsequenzen. Die Geschichte lautet "Auf der Suche nach Spot"(67).

Die Zielgruppe meines Lernprogramms ist, im Gegensatz zur Grundschule, alt genug um von irgendwelchen trivialen Geschichten angesprochen werden zu müßen. Somit verzichte ich lieber ganz auf eine Story, da mir noch keine gute eingefallen ist.

Die allermeisten Lernprogramme, ob bei Auer-Verlag oder auch Alfons-Lernsoftware, um nur zwei wichtige Anbieter zu nennen, bieten ein Spiel als Belohnung im Anschluß für richtig gelöste Aufgaben an. Dabei hat schon 1983 Dr. Thomas Malone am Xeroc Palo Alto Research Center nachgewiesen, daß das Spiel welches nur nach korrekter Antwort erhältlich ist, die Motivation von Schülern tatsächlich sinken läßt!(68). Also muß diese "Belohnung" relativ unabhängig von den Schülerantworten sein. Weiterhin sollte das Spiel bzw. die Belohnung einen Zusammenhang mit dem Lerninhalt haben und nicht als pure Belohnung (z.B. ein Puzzle-Spiel beim Alfons-Verlag) und eventuell ablenkend oder wenig effektiv wirken. Dies wird selten berücksichtigt. Dabei gibt es etliche Schul- und Lehrbücher, in denen gute mathematische Spiele beschrieben sind.

3 Altersstufe

Das Lernprogramm könnte für Schüler sein, welche sich auf den kommenden Schulstoff vorbereiten wollen. Dabei darf das Lernprogramm kein Vorwissen bei diesem Thema voraussetzen.

Doch meist werden Lernprogramme eingesetzt um parallel zum Unterricht den Lernstoff zu wiederholen, zu vertiefen oder Lernschwierigkeiten zu verbessern.

Der hypothetische Einsatz meines Lernprogramms könnte im Unterricht der Sekundarstufe I stattfinden. Nachdem der Lehrer die Eigenschaften an der Tafel erklärt hat, könnte zur Vertiefung das Programm in der gleichen und darauffolgenden Stunde eingesetzt werden, um spielerisch das Wissen zu vertiefen und auch um Abwechslung in den Unterricht zu bringen. Ich denke, anstatt Übungsaufgaben im Heft zu machen würden die Schüler ein Lernprogramm bevorzugen. Natürlich läßt sich das Lernen am Computer auch als Hausaufgabe aufgeben, welches die schriftliche Variante ersetzt. Die Hausaufgabenkontrolle ist dabei durch die Protokolldatei durchaus möglich, wie noch auf Seite 65 beschrieben wird.

Mein Lernprogramm richtet sich an die Schüler der 5.-8. Klasse(69). Jedoch können sich die Kinder damit ab der 4.Klasse auf den Unterrichtsstoff vorbereiten.

Ich möchte einen kurzen Überblick der hierfür relevanten Lehrplaneinheiten(70) geben:

Klassenstufe

Lehrstoff

5

Punkt, Strecke, Gerade, Strahl, parallel, senkrecht, Abstand

Zeichnen von Rechteck und Quadrat

Achsenspiegelung, achsensymmetrische Figuren

6

Winkel

Punktsymmetrische Figuren (Vierecke)

7

Dreiecke

8

Vierecke: Klassifizierung, Winkelsumme, Konstruktion


Die Winkel lasse ich in dieser Zulassungsarbeit unberücksichtigt, um die Komplexität der Arbeit einzuschränken.

Schüler in den oberen Klassen 8, 9 und 10 können mit Programmen arbeiten, bei denen das fachwissenschaftliche Wissen stark im Vordergrund steht und entsprechendes genug Vorwissen vorhanden ist. Derartige Programme sind keine Lernprogramme im üblichen Sinne, sondern man kann mit Ihnen komplexe Berechnungen machen und diese grafisch darstellen (z.B.: Derive, MathCad, Mathe-Ass).

4 Mathematische Grundlagen(71)

4.1 Die in meinem Lernprogramm benutzten mathematischen Eigenschaften eines Parallelogramms:



















Die mathematische Definition eines Parallelogramms lautet:

4.2 Das Problem der uneindeutigen Zuordnung von vier Eckpunkten zu einem Viereck

 

Je nach Lage der Eckpunkte gibt es mehrere Möglichkeiten diese mit Linien zu einem Viereck zu verbinden, während andere Kombinationen verboten sind. Hierzu ein Beispiel:


Hier sind die 4 Eckpunkte eines Vierecks abgebildet. Es gibt nun drei legale Kombinationsmöglichkeiten ein Viereck zu konstruieren:

 

 












12341 13421 13241

Die Zahlen geben die Reihenfolge an, wie die Ecken hierbei zu verbinden sind. Numerierung der Ecken ist von unten (Ecke 1) nach oben (Ecke 4).

Der Schüler hat also desöfteren die Möglichkeit mehrere Vierecke bei vier vorgegebenen Ecken zu sehen. Es ist fraglich ob ihm das bewußt ist. Ich denke, wenn ein Viereck erkannt wurde, bleibt das Auge auf dieses fixiert und erkennt, ohne das der Schüler weiter aktiv wird, kein anderes. Im Gegensatz zum Schüler muß der Computer alle Möglichkeiten einer Vierecksbildung erkennen können, um konkrete Hilfen dem Schüler zu geben, falls die Aufgabe nicht richtig gelöst wurde.

5 Anforderungen an das Lernprogramm

Aus den Lernprogramm-Studien und Tests welche ich gelesen habe, und aus dem eigenen Ausprobieren etlicher Lernprogramme und meinem pädagogischen Wissen, habe ich nun eine Vorstellung bekommen, wie ein gutes Lernprogramm aussehen könnte!

Das beste Lernprogramm ist meines Erachtens ein Programm, welches dem Schüler als pures Spiel erscheint, und ihm trotzdem Lernstoff vermittelt. Hier möchte ich Johann Schnauder zitieren:

"Mathematisch Uninteressierte und Lernunwillige macht man keineswegs fit, indem man sie zur Arbeit ermahnt. Zunächst muß ihnen gezeigt werden, wie man im Umgang mit Zahlen und Formen Freude haben kann. Was ist zu diesem Zweck besser geeignet als entsprechende Lernspiele und Rätsel mit dem ihnen innewohnenden Aufforderungscharakter für das Kind? Während das natürliche Spiel zweckfrei und spontan ist, stellen Lernspiele Elemente des Spiels in den Dienst der Lern- bzw. der Übungsmotivation..."(72)

Also darf auch keinerlei Rückmeldung wie "Du mußt noch ein bißchen üben" o.ä. Ermahnungen vom Computer kommen.

Ebenso äußert sich Rainer Wagenhäuser im Lernprogramm-Lexikon (siehe Seite 22), daß er in seiner eigenen pädagogischen Arbeit mit Schülern erfahren hat, daß gerade diejenigen Lernprogramme einen höheren und länger anhaltenden Lerneffekt erzielen können, welche ansprechende spielerische Elemente besitzen. Diese können sogar gut durchdachten "spielfreien" überlegen sein. Der Zusammenhang von Spiel und Motivation ist da deutlich zu erkennen.

Nun die Bewertungsmaske(73) nach Meißner in bezug auf mein Geometrie-Mathematikprogramm, mit all den Kriterien, welche für mein Geometrie-Lernprogramm erfüllt sein sollten. Diese Maske ist mir so wichtig, daß ich Sie hier wiedergeben möchte. In ihr stehen sehr viele Kriterien, die es zu berücksichtigen gilt wenn eine Software erstellt wird.

1. Lernform

Partnerarbeit möglich zum Probieren anregend

spielerische Form Denkimpulse liefernd (Gelerntes übertragen

zum Entdecken anregend auf neue Zusammenhänge)

vielfältige Wahlmöglichkeiten unterschiedliche Übungsformen

2. Lernprozeßsteuerung

a) feed-back (Aussagen/Meldungen über die Richtigkeit/Falschheit ihrer Eingabe)

vorhanden gut lesbar/erkennbar

klare Aussage eindeutige Symbolik

Zeitdauer angemessen Zeitdauer vom Schüler beeinflußbar

b) Lernhilfen (bietet die Möglichkeit, durch eigene Versuch die Lösung zu bekommen)

vorhanden Hinweis auf Fehlerstelle

nur auf Wunsch Hinweise auf Fehlerart

Hilfegrad wählbar Denkimpulse liefernd

Hilfeart wählbar

c) Lernprotokoll für Schüler

vorhanden übersichtliche Gestaltung

auch bei vorzeitigem Ausstieg quantitativ vollständige Angaben

nur auf Wunsch keine Notenvergabe

korrekte Angaben sachlich

sprachlich einwandfrei Leistungsbewertung angemessen

weitere Arbeitshinweise inhaltlich verständlich

d) Lernprotokoll für Lehrer

vorhanden vollständige bibliographische Angaben

auch bei vorzeitigem Ausstieg Angaben für Fehleranalyse verwertbar

automatische Speicherung automatische Fehleranalyse

3. Lernverstärkung

positive Rückmeldungen

positiv-verstärkend (schriftlich) variantenreich (schriftlich)

positiv-verstärkend (ikonisch) variantenreich (ikonisch)

positiv-verstärkend (akustisch) variantenreich (ikonisch)

negative Rückmeldungen

dezent keine Bestrafung

sachlich keine Bedrohung

mit Information zum Fehler keine entmutigenden nonverbalen Elemente

positiv-ermunternd

4. Motivationselemente

Farbe

vorhanden variierbar vom Schüler

unterstützt den Inhalt

Bilder /Grafiken

vorhanden deutlich

nicht bedrohlich unterstützen den Inhalt

enge Beziehung zur Erfahrungswelt des Schülers

Lerninhalte

für Differenzierung variierbar Partnerarbeit möglich

kein isoliertes Fertigkeitstraining

Ton

vorhanden jederzeit abschaltbar

nicht bedrohlich variantenreich

akustische Sprache gut verständlich

Bewegungsabläufe

vorhanden harmonisch

nicht nur programmgesteuert

Spielformen

vorhanden Leistung/Wettbewerb zweitrangig

klare Spielanleitung Partnerarbeit möglich

keine Bedrohung unterstützen den Lerninhalt

keine Bestrafung Inhalte variierbar

5. Flexibilität

Wahlmöglichkeiten

Lerneinheit Hilfegrad

Schwierigkeitsgrad Hilfeart

Lernumfang Lernprotokoll

Bearbeitungszeit

Einschränkung der Wahlmöglichkeiten durch den Lehrer

Lerneinheit Hilfegrad

Schwierigkeitsgrad Hilfeart

Lernumfang Lernprotokoll

Bearbeitungszeit

Lernprozeß

Eingabe korrigierbar Lernhilfen nach Fehlversuchen wählbar

Feed-back abstellbar Vor- und Zurückblättern

Fehlversuche möglich wahlweise Teile einer Lerneinheit wiederhol-

Programmausstieg jederzeit bar

möglich

Anpassung an die Leistungs- Eingabe endet mit einem Abschlußbefehl

entwicklung


Programminhalte vom Lehrer variierbar

Bildmaterial ergänzbar Wort- oder Zahlenmaterial ergänzbar

Aufgabenart veränderbar

6. Technische Handhabung

a) Programmbedienung für Schüler

einprägsames Startwort Sperrung sinnloser Tasten

ohne EDV-Kenntnisse bedienbar Maussteuerung

keine Tastenkombinationen Programmausstieg nur über Abschlußbe-

absturzsicher fehl/Bestätigung

Bedienungshilfen jederzeit ablesbar gebräuchliche Tastenbelegungen

eindeutige Bedienungshilfen

Minimum an Tastaturbelegung auf allen Programmebenen

einheitliche Tastaturbelegung auf allen Programmebenen

b) Programmbedienung für Lehrer ohne EDV-Kenntnisse durchführbar

Installation Ausdruck

Programmkopie Programmvariation

Datenspeicherung

c) Programmführung

Menüdarbietung

Hauptmenü zeigt alle Ebenen an für Schüler übersichtlich und verständlich

Bildschirmgestaltung

Zeichen gut lesbar Bildmaterial deutlich erkennbar

Aufgabe im Vordergrund übersichtliche Informationsanordnung

klare Trennung von Anweisungs- und Aufgabenbereich

Programminformationen

vollständig keine "Ich"-Form

als solche klar erkennbar Symbole mit eindeutiger Funktion

sprachlich einwandfrei eindeutige Aussagen

7. Begleitmaterial

als schriftliche Beilage auf Diskette vorhanden

Programmbedienung

exakte Hardware-Angaben klarer Aufbau

Bedienungshinweise vollständig gut verständlich

sachlich korrekt

Programminhalt

vollständiger Überblick Formulierung von Lernzielen

sachlich korrekte Angaben Angabe einer geeigneten Zielgruppe

klarer Aufbau Bezug zu Richtlinien/Lehrplänen

gut verständlich Angabe der didaktischen Konzeption

Vorkenntnisse nicht notwendig Bezug zu neueren fachdidaktischen

(oder Sie werden angegeben) Ansätzen


8. Fachdidaktische Qualität

a) grundsätzliche Anforderungen

sachlich fehlerfrei variable Präsentationsformen

sprachlich einwandfrei variantenreiche bildliche Darstellungen

Fachsprache richtlinienkonform Differenzierung nach Leistungsniveau mög-

lich

klare Aufgabenstellung altersgemäße Aufgabenstellung

vielfältige Übungsformen Vermeidung evtl. verletzender Rückmeldun- gen

Einbettung der Aufgaben in reale keine geschlechtspezifische Rollen-

Situationen zuweisung


b) Themenbereichs-spezifische Anforderungen (nicht immer sind alle Themenbereiche betroffen)

Geometrie/Zeichnen und Konstruieren

spielerisches Versuchen/Probieren Zeichnungen können abgeändert werden

Anfertigen von Zeichnungen keine Berechnungen

vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten Reflektionen werden angeregt

Geometrie/geometrische Begriffe und Sachverhalte

spielerisches Versuchen/Probieren Detailuntersuchung einzelner Objekte

Reflektionen werden angeregt Benutzung von Fachtermini

Benutzung von Symbolen phänomenologischer Vergleich verschiede-

ner Objekte

keine Berechnungen Modelle/bildliche Darstellungen vor-

handen

6 Interaktion

Dem Schüler müssen bewußt Entscheidungen abverlangt werden und ihm mittels mehrerer Wahlmöglichkeiten eine subjektive Kontrolle zu vermitteln und ihn zur Anregung der Phantasie verleiten(74).

Eine Identifikation und persönliches Ansprechen des Programms wird durch Eingabe des Lernernamens gewährleistet. Dies ermöglicht ihm auch, einen unter seinem Namen, zuvor erreichten Highscore zu verbessern.

Wie auch bei jeder schriftlichen Aufgabe, welcher der Lehrer den Schülern während des Unterrichts gibt, so sollte auch ein Programm den Arbeitsauftrag schriftlich ausgeben und ständig sichtbar lassen. Dabei verwende ich einen speziellen Bereich des Bildschirms, der nur hierfür vorgesehen und ständig sichtbar ist.

Die Interaktion läßt sich in meinem Programm weitgehendst auf die Mausbedienung vereinfachen. Dies sehe ich als Vorteil an, da eine Tastaturbedienung oft mit Fehlern behaftet sein kann.

Der Schüler sollte bei einer falschen Antwort die Möglichkeit erhalten mit einer geeigneten Hilfestellung nochmals auf die richtige Lösung kommen. Erst nach z.B. mindestens drei falschen Antworten könnte der Rechner die Antwort verraten.


7 Handling, Outfit, Einstellungen

Das Handling sollte intuitiv erfolgen. D.h., die Bedienung, Tasten, Hinweise oder Aufgabenstellungen müßen so eindeutig sein, daß während des Laufes kein Bedienungshandbuch nötig ist.

Normalerweise werden Einstellungen über Menüs erreicht. Diese bieten meiner Meinung nach keine große Übersicht, da nicht auf einen Blick alle Einstellmöglichkeiten sichtbar sind und man sich erst durch alle Menüs hangeln muß um das Gewünschte zu finden.

Deswegen kommt man in meinem Programm über die EINSTELLUNGEN-Taste in ein eigenes Fenster in dem alle Wahlmöglichkeiten sofort zu erkennen sind.

Im Fensterkopf wird immer eine Kurzerklärung über den jeweiligen Auswahlpunkt gegeben, wenn sich der Mauszeiger über diesem befindet. So wird gewährleistet, daß der Schüler auch weiß was jeder Einstellpunkt bedeutet. Diese Kurzerklärungen sind in jedem der vier Bildschirme vorhanden und lassen sich bei Bedarf abschalten.

Desweiteren sind folgende Punkte zu erfüllen:

Eine Wahl der Schwierigkeitsstufe lasse ich bewußt weg, da ich versuchen will, daß das Lernprogramm sich automatisch an den Schüler anpaßt. Damit wird Langeweile oder Frustration vermieden. Siehe IV.12 Automatische Leistungsanpassung auf Seite 66.

Weitere zu berücksichtigende Punkte:






8 Tastatur- & Mausbedienung

An die Eingaben werden folgende Forderungen gestellt:

Bei einer Studie über Lernprogramme(76) trat folgendes soziales Problem auf: Spielten zwei Schüler gleichzeitig, so mußten sie sich normalerweise selbständig abwechseln. Bei manchen Gruppen wurde festgestellt, daß im späteren Verlauf ein Kind dominierte. Um dies auszuschließen, soll ein Lernprogramm für 2 Spieler einstellbar sein und auch explizit das jeweilige Kind (eventuell mit Namen) zum agieren aufrufen.

Das Windows-Lernprogramm selbst sollte immer den ganzen Bildschirm belegen und keine Möglichkeit besitzen es zu verkleinern, so wie man es sonst von Windows-Programmen her kennt.

Desweiteren sollte nichts Unnötiges zwecks Übersicht auf dem Bildschirm erscheinen.

9 Motivation und Demotivation

In einem Lernprogramm darf keinerlei Bestrafung erfolgen. Weder ein unschönes Piepsen noch irgendwelche schriftlichen Hinweise wie "Leider wieder falsch" oder "War wohl nichts". Das erinnert eher an irgendwelche Spiele bei denen man auch verlieren kann. Solange ein Schüler vor dem Computer sitzt und irgendwelche Hinweise lesen kann, ist er ja noch gewillt den Stoff zu lernen und darf also Hilfestellung erwarten. Es dürfen deswegen nicht mehr negative Hinweise gemacht werden, als dem Schüler klarzumachen, daß das Ergebnis seiner Eingabe so nicht stimmen kann (wie z.B.: "Überlege noch einmal Deine Eingabe"). Im Klassenzimmer hat die manchmal berechtigte Aussage des Lehrers: "War wohl nichts" (o.ä.) eher die unterschwellige Mitteilung, daß der Schüler doch mal wieder aufpassen soll, und sich dem Unterrichtsstoff zu widmen hat. Genau diese Situation tritt bei einem Lernprogramm nie ein, da der Schüler u.a. das Lerntempo angibt und "freiwillig" vor dem Lernprogramm sitzt.

Ich nehme an, daß wenn das Lernprogramm im Unterricht angewandt werden soll, ein geringerer Motivationscharakter des Programms vorhanden sein muß, als wenn die Software zu Hause, sozusagen als Computerspiel-Ersatz, benutzt werden soll. Hier müssen viel größere Bemühungen um die Motivation gemacht werden, damit der Schüler das Programm auch zu Hause anwendet.

Falls Eltern ein Lernprogramm kaufen wollen und das Kind dabei mitnehmen, ist zu beachten, daß Eltern Programme gut finden, bei deren Inhalt Sie denken, er wäre kindgerecht. Die Kinder hingegen stehen mehr auf Action und Dynamik. Der Inhalt ist Ihnen zweit- oder drittrangig(77).

Die automatische Spielstärkenerkennung gewährt, daß der Schüler immer gefordert ist. Näher beschreibe ich dies auf Seite 66 (IV.14 Automatische Leistungsanpassung).

Für eine Langzeit-Motivation dienlich könnte eine Highscore-Liste sein ("hall of fame" oder "famous hall of mathematicians"; diese als meine Vorschläge zur Namensgebung ist den Kids in ähnlicher Bezeichnung von Computerspielen bekannt). Schüler wollen sich immer mehr verbessern oder Freunde punktemäßig schlagen. Das daraus ein gewisser Wettkampfcharakter entsteht ist natürlich unumgänglich und in gewisser Hinsicht erwünscht, da dieser Vorgang natürlich ist. Entsprechend habe ich Spielpunkte eingeführt.

10 Hilfen und Rückmeldungen

Die Hilfe ist ein sehr wichtiger Bestandteil eines Lernprogramms. Sie sollte detaillierte Hilfestellungen wie die eines Lehrers bieten. Meine bisher realisierte Hilfe muß in ihrer Effektivität noch wesentlich gesteigert werden. Da die Programmierung der Windows-Hilfefunktion sehr kompliziert ist, belasse ich es exemplarisch so wie es ist.

Sinnvoll ist eine Hilfe-Taste, welcher den Lernstoff detailliert mit Zeichnungen angibt, fächerübergreifende Anwendungen klarmacht, sowie schülergerecht geschrieben ist. Also letztendlich ein komplettes Lehrbuch über den zu vermittelnden Lernstoff, so daß keine anderen Medien, wie Schulbücher, benötigt werden.

Der Text sollte in Form der Hypertext-Technik dargeboten werden. Hypertext kennt man aus dem Hilfetext der meisten Windows-Programme. In diesem Text sind manche Wörter grün hervorgehoben. Werden diese angeklickt, so erhält man weitere Informationen, Bilder, Videos oder Sounds über diesen Begriff oder verzweigt zu einer anderen Textstelle. Der Vorteil für Schüler ist klar: Der Lerninhalt kann mit wenigen Worten beschrieben werden und ist entsprechend übersichtlich. Ist ihm die eine oder andere Bedeutung eines Begriffes noch unklar, so klickt er diesen einfach an. Unnötige Worte werden so verhindert und die Hilfe übersichtlicher gemacht.

Bei den Rückmeldungen auf die Eingabe, sie können schriftlich, ikonisch, in Bildform oder akustisch sein, unterscheidet man zwischen positiven und negativen Meldungen. Ein Hinweis, der verdeutlicht, daß eine Aufgabe richtig gelöst wurde, ist eine positive Rückmeldung. Möglichst viele Sinne sollten hierbei angesprochen werden, damit der Lerner sich "freut". Auf einen Fehler kann das Programm mit einer negativen Rückmeldung antworten, wobei diese nur wenig Sinne ansprechen und somit als reine schriftliche Bildschirm-Rückmeldung, mit sinnvoller Hilfestellung,

verwirklicht werden sollte.

Gemeinsam haben alle Rückmeldungen die Eigenschaften informativ, nicht verletzend und variantenreich zu sein. Kein Lehrer sagt nur einen wiederkehrenden Satz, wenn er den Schülern klar machen will, er habe richtig geantwortet(78).

Hilfen dürfen nicht nur allgemein gehalten werden, sondern sich auf die konkrete Aufgabe beziehen.

Diese Punkte sind es wert berücksichtigt zu werden:


Eine weitere Hilfeart ist die sogenannte kontextsensitive Hilfe. Klickt der Schüler bei einer gerade falsch bearbeiteten Aufgabe diese Taste an, so erkennt das Hilfesystem das jeweilige Problem und zeigt speziell hierzu genauere Hilfen an.

Die Hilfe muß gesteigert werden, sobald der Schüler bei der gleichen Aufgabe ein zweitesmal eine falsche Lösung angegeben hat und daraufhin wieder die Hilfe anfordert. Dies könnte soweit gehen, daß z.B. nach seinem dritten Hilfeaufruf die Lösung sogar gezeigt wird.

Ich benutze das in Windows eingebaute Hilfesystem, welches einigermaßen leistungsfähig, kontextsensitiv und desen Bedienung mit wenigen Worten zu erklären ist, sofern der Lerner mit MS-Windows noch ungeübt ist (alles was grün erscheint kann angeklickt werden um weitergehende Informationen zu erhalten). Die Programmierung der Windows-Hilfe jedoch ist ein Akt für sich, der viel Zeit und Geduld erfordert, da keinerlei Werkzeuge und Beschreibung hierfür in Visual-Basic vorhanden sind.

Macht der Schüler nun einen Fehler in meinem Lernprogramm, wird ihm im Hilfe-Bildschirm des Teilprogramms Figurenschach, eine kurze Beschreibung seines Fehlers gegeben. Gleichzeitig ertönt ein per Zufall ausgewählter Klang wie dies auf Seite 72 näher beschrieben wird. Will der Schüler diesbezüglich eine noch genauere Hilfestellung bekommen, so hat er die Möglichkeit den 'Hilfe'-Button zu drücken. Er bekommt je nach seinem gemachten Fehler genau die entsprechende kontextsensitive, detaillierte Hilfe angezeigt. Folgendes Bild verdeutlicht dies:

Wird kein Fehler gemacht und trotzdem 'Hilfe' gedrückt, so erscheint der Index der Hilfe der sich wie folgt gliedert:

Inhalt

1. Über das Lernprogramm 4ECKE

2. Bedienungsanleitung

3. Die Eigenschaften der Vierecke

Das Quadrat

Das Rechteck

Das Parallelogramm

Die Raute

Der Drachen

Das Trapez

4. Anwendungsbeispiele

Das Quadrat

Das Rechteck

Das Parallelogramm

Die Raute

Der Drachen

Das Trapez

Bei den Anwendungsbeispielen in der Hilfe zum Parallelogramm habe ich zwei kurze Animationen verwirklicht, welche ein Anwendungsgebiet des Parallelogramms deutlich machen sollen. Bewegte Animationen sind sehr wichtig, da Sie Probleme und Lösungen sehr anschaulich darstellen können (genauere Beschreibung auf Seite 68).

Die Hilfe, die das Hilfefeld im Teilprogramm Figurenschach bietet, ist für sich schon sehr hilfreich. Hier wird dem Schüler nicht nur "falsch" oder "richtig" gemeldet, sondern auch sein Fehler in bezug auf die Aufgabenstellung. Hier einige Beispiele:

Der Schüler hat ein Parallelogramm konstruiert, dabei aber zwei Steine anstatt nur einen versetzt










Der Schüler hat ein Parallelogramm konstru-iert, dabei aber mehr Felder gezogen als in der Aufgabe stand:

















Der Schüler hat mindestens drei Steine auf einer horizontalen Linie plaziert. Dadurch liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!













Der Schüler hat mindestens drei Steine auf einer vertikalen Linie plaziert. Dadurch liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!











Der Schüler hat mindestens drei Steine auf einer diagonalen Linie plaziert. Dadurch liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!











Der Schüler hat ein Viereck mit nur zwei zueinander parallele Seiten konstruiert.











Der Schüler hat ein Viereck konstruiert, an dem keine der Seiten parallel zueinander sind.










Zu all diesen Mitteilungen, lassen sich über die HILFE-Taste noch genauere Hilfen abrufen.

Amerikanische Forschungsergebnisse(80) lassen es empfehlenswert erscheinen, nach falschen Eingaben, auf jeden Fall eine informative Rückmeldung zu geben. Nach richtiger Antwort ist eine Rückmeldung kein "Muß". Es konnte gezeigt werden, daß unregelmäßige Verstärkung stabilere Verhaltensänderungen nach sich ziehen als regelmäßige. Sinnvoll wäre die regelmäßige Rückmeldung korrekter Eingaben bei Lernbehinderten, sollte für den normalen Schüler aber mit Hilfe einer Option abschaltbar sein. Die akustische Rückmeldung erfolgt in meinem Lernprogramm entsprechend nicht bei jeder richtigen Antwort.

Ähnlich sprechen Schönweiss/Wagenhäuser in einem Artikel zum Rückblick auf die Interschul ´94 in Dortmund(81): Nicht ohne weiteres auf den Computer übertragen werden sollte das pädagogische Prinzip der unmittelbaren Fehlerrückmeldung. Macht man Schüler, die mit dem Computer lernen, sofort auf fehlerhafte Antworten aufmerksam, erzieht man sie eher zu automatischem Reagieren als zu aktivem Begreifen und eigenständiger Überlegung. Das mag der folgende nicht untypische Ausspruch eines "Testkinds" belegen, das eine Multiple-Choice-Aufgabe bearbeitete: "Wenn das eine nicht stimmt, nehme ich halt das andere."

Die Fehlermeldung sollte also zeitversetzt erfolgen. Das ist kein Problem, wenn gewährleistet ist, daß alle begangenen Fehler verbessert werden. Insgesamt entspricht diese Vorgehensweise dem in der Schule, während einer Stillarbeit, wo jeder Aufgaben bewältigt und erst später deren Richtigkeit geprüft wird.

Trotzdem finden die Schüler es gut, wenn Sie sofort Erfolg sehen können und eine entsprechende Rückmeldung erhalten. Ob das in Form einer Melodie oder einer Grafik geschieht, die richtige Lösung wird mit Begeisterung registriert(82).

11 Diagnose und die Protokolldatei

Das Lernprogramm sollte eine erweiterte Diagnosemöglichkeit besitzen. Dazu wird ein Protokoll ständig auf die Festplatte geschrieben. In ihm sollen der Schülername, die aktuelle Uhrzeit, die jeweilige vom Computer gestellte Aufgabe, die entsprechende Schülerantwort, gegebene Computerhilfen, Lerndauer und Lernthema abgespeichert sein. Die Eltern, der Lehrer und der Schüler selbst haben somit eine ununterbrochene Dokumentation der Vorgehensweise des Schülers und können somit Lernschwierigkeiten erkennen, welche das Programm noch nicht fähig ist, zu erkennen. So wäre es, im Beisein des Schülers möglich, nochmals die Aufgaben durchzugehen und zu analysieren. Dem Schüler sollte das Protokoll auch während dem Programmlauf ständig zugänglich sein, so wie dies bei der herkömmlichen Unterrichtsmethode an der Tafel oder im Heft auch der Fall ist. Ansonsten könnte dieses Defizit nachteilige Auswirkungen haben.

Bei meinem Spiel "Figurenschach" wird im Protokoll (Protokoll-Fenster im Figurenschach-Bildschirm) auch die jeweilige Aufgabenstellung, Spielbrettaufstellung sowie die vom Schüler eingegebene Stellung dokumentiert. Jede Eingabe des Schülers wird komplett als eigenes Spielbrett mit Uhrzeit protokolliert (um eventuell aus den Antwortzeiten Rückschlüsse zu ziehen). Selbst Hilfestellungen des Computers werden gespeichert. Auch hat der Schüler die Möglichkeit wie bei einem Texteditor eigene Notizen, z.B. bei Unklarheiten, in das Protokoll zu schreiben.

Weiterhin sollte überlegt werden mit welchem Dateinamen diese Protokoll-Datei am sinnvollsten auf die Festplatte geschrieben wird. Nur einen einzigen Namen zu geben hieße gleichzeitig das vorhergehende Protokoll zu überschreiben und somit nur Zugriff auf das Aktuellste zu haben. Das ist schlecht. Ich werde den Protokollen das Datum (Tag, Monat) und die Uhrzeit (Stunde, Minute) als Namen geben. Die Endung nenne ich ".ptk" (Protokoll). Der Dateiname könnte also lauten: 27081423.ptk (27.August, 14 Uhr 23 Minuten). Nur noch ein nochmaliger Programmstart in der gleichen Minute überschreibt die vorhergehende Datei. Somit ist eine große Übersicht, wann gelernt wurde möglich, und dem Überschreiben ist Einhalt geboten. Ältere, nicht mehr gebrauchte Dateien können mit der Hand gelöscht werden.

Weiterhin wird die Protokoll-Datei in ein eigenes Verzeichnis gelegt, das den Namen des Schülers trägt (z.B.: \daniel\27081423.ptk) um die Übersichtlichkeit bei mehreren Lernern zu gewährleisten.

12 Automatische Leistungsanpassung

Hier beschreibe ich meiner Meinung nach einen sehr wichtigen und trotzdem so gut wie nie verwirklichten Bestandteil eines Lernprogramms.

Die meisten Lernprogramme bieten entweder keine Wahl des Schwierigkeitsgrades oder eine manuelle Einstellung (z.B. Schwierigkeitsgrade 1-6). Folgende Konsequenzen können sich daraus ergeben:

  1. Der Schüler stellt einen zu geringen Schwierigkeitsgrad ein. Er ist unterfordert und die Aufgaben werden schnell langweilig. Ein vorzeitiger Programmabbruch kann die Folge sein.
  2. Der Schüler stellt einen zu hohen Schwierigkeitsgrad ein. Er ist überfordert da die wenigsten Aufgaben zu lösen sind. Frustration und ein vorzeitiger Programmabbruch kann die Folge sein.

Da ein Lernprogramm so konzipiert sein muß, daß der Lerner möglichst lange freiwillig vor dem Bildschirm sitzt, muß das Programm eine automatische Leistungsanpassung an den Lerner vornehmen. Das Programm soll ihn abwechselnd über- und unterfordern. Die Lerner-Leistung schwankt während einer Sitzung, das Programm kommt nicht umhin ständig den Lerner neu einzuschätzen. Ich stelle mir das, grafisch vereinfacht, wie folgt vor:

Das Programm verwaltet eine interne Variable welche die geschätzte aktuelle Lernerleistung enthält (ALL). Zudem wird daraus der aktuelle Schwierigkeitsgrad errechnet (ASG) und entsprechende Aufgaben dargeboten.

Die Schwierigkeitsstufen der Aufgaben müssen natürlich durch eine spätere Evaluation eventuell modifiziert werden. D.h. die Aufgabe "Versetze einen Stein um genau 2 Felder, so daß ein Parallelogramm entsteht" ist geringer in der Anforderung als die Aufgabe "Versetze einen Stein um genau 6 Felder, so daß ein Parallelogramm entsteht". Doch ist die Aufgabe "Versetze einen Stein um mehr als 10 Felder..." schwerer als die Aufgabe "Versetze einen Stein um weniger als 11 Felder..."? Dies gilt zu evaluieren. In meinem Programm verwalte ich intern etwa 30 Schwierigkeitsstufen.

13 Animationen

Ein Lernprogramm sollte möglichst alle Fähigkeiten des Computers ausnutzen. Am besten wären alle fünf Sinne des Schülers anzusprechen. Die heutigen Standard-Computer können aber nur visuell und akustisch Informationen vermitteln (abgesehen von dem mehr oder weniger willkommenen Geruch einer defekten Hardware-Komponente).

Waren früher nur Bilder machbar, ist es heute möglich, Bewegung reinzubringen und eine gewisse Lebendigkeit des Wissens zu bewirken. Die Schüler bewerten es als positiv, wenn viel Bewegung zu sehen ist(83).

Desweiteren wird die Abstraktion des Lerninhaltes vermindert, werden Bilder benutzt und damit Bezüge zur Welt und zur praktischen Anwendung gegeben. Dies erhöht das Wiedererinnern ungemein, ebenso wird zusätzlich das visuelle Gedächtnis stärker angesprochen!

Folgendes problemorientiertes Anwendungsbeispiel ist mit Hilfe einer bewegten Animation (im standardisiertem FLI-Format) verdeutlicht. Gestartet werden die Animationen indem die entsprechenden Bilder in der Hilfe angeklickt werden. Sie finden sich unter der Rubrik "Anwendungen". Mit der linken Maustaste kann die Animation angehalten und wieder fortgeführt werden.

Folgender Wortlaut ist aus dem Windows-Hilfetext übernommen und könnte natürlich noch ausführlicher und kindgerechter gestaltet werden:

"Wir beleuchten ein Buch mit einer Schreibtischlampe. Nun wollen wir das Buch heller erleuchten, indem wir die Lampe näher zum Buch bringen.

In Animation 1 wird gezeigt was passiert, wenn eine herkömmliche Lampe benutzt wird, welche nur einen massiven Arm hat. Hier wandert der Lichtkegel vom Buch weg. Man muß die Lampe also wieder richtig auf das Buch einstellen. Nervig!

 

In Animation 2 wird eine handelsübliche Schreibtischlampe gezeigt. Der Arm besteht aus zwei einzelnen Gestänge. Das hat seinen Sinn. Denn diese bilden ein Parallelogramm und ermöglichen, daß der Lichtkegel beim Abwärtsbewegen der Lampe immer auf die gleich Stelle scheint. Toll!"

 

"Und so funktioniert das:

Wir haben hier einen Arm der senkrecht nach oben zeigt und einen horizontalen Arm, welcher hier nach rechts zeigt. Beide Arme bestehen aus jeweils einem Parallelogramm.

Wir betrachten hier aber nur den horizontalen Arm.

 
















Die Eckpunkte sind Gelenke. Die linke Seite bleibt beim Herunterdrücken der Lampe fest, da Sie am senkrechten Arm fixiert ist. Bei einem Parallelogramm wissen wir, daß die gegenüberliegenden Seiten immer parallel sind. Also ist die rechte Seite immer parallel mit der linken Seite. Da die linke Seite immer senkrecht steht, bleibt die rechte Seite auch immer senkrecht. An der rechten Seite ist die Glühbirne befestigt. Sie scheint also immer in die gleich Richtung. In diesem Parallelogramm verändern sich nur die Winkel!"

Weitere animierte oder als Grafiken eingefügte Anwendungsbeispiele könnten sein(84):

 
















 




















Eine Animation könnte auch verwendet werden, um eine durch das gesamte Programm führende Comicfigur, welche Erklärungen und Hilfen gibt, darzustellen.

14 Grafiken

Die Hintergrundbilder sind willkürlich von mir ausgesucht. Ich denke es wirkt attraktiver als nur ein einfarbiger Hintergrund. Natürlich gibt es sinnvollere Bilder. Aber die hätte ich erst finden müssen.

Weltraumbilder z.B. werden rund um den Globus von den Kindern gleichermaßen akzeptiert(85). Themenbezogene Bilder könnten von Mathematikern oder Pyramiden sein.

Meine Bilder stammen von folgenden CD´s und scheinen copyright-frei zu sein:


15 Sound

Der Sound sollte unterstützende Wirkung haben, also Sprache, einen Schuß oder Treffer wiedergeben. Von einer musikalischen Untermalung während des Lernens sollte man absehen, um nicht abzulenken.

Der Ton kommt entweder aus der Soundkarte oder dem in jedem PC eingebauten Mini-Lautsprecher. Der Speaker-Treiber für Windows erlaubt bei fehlender Soundkarte nur die Wiedergabe von Samples Klängen in Mono, bei einer Auflösung von 8 Bit und einer Samplefrequenz von maximal 22kHz. Zwar benötigen diese WAVE-Dateien weniger Speicher als die technisch machbare CD-Qualität über Soundkarte, beleidigen aber so manches Ohr. Trotzdem sollte auch, bei fehlender Soundkarte nicht auf Sound verzichtet werden. Nachteilig ist die schlechte und ruckelnde Wiedergabe. Der Sound muß per Option abstellbar sein.

Eine falsche Eingabe ruft immer einen Klang hervor, welcher nicht demotivierend oder negativ wirkt. An seinem Charakter erkennt man trotzdem das eine Aufgabe falsch gelöst wurde.

Bei richtiger Eingabe wird nur manchmal ein Klang ausgegeben. Dieser wird eindeutig als positiv und zustimmend aufgenommen. Da ich es als nervig empfand, daß andere Lernprogramme teilweise nur einen einzigen Sound bringen, habe ich eine ganze Anzahl unterschiedlicher Klänge gespeichert und lasse diese per Zufall erklingen.

16 Teilprogramm "Figurenschach"

Ein Feld von der Größe 7x7 wird gezeichnet. Auf ihm befinden sich 4 Steine (Ecken). Der Schüler muß in Gedanken diese Ecken mit Linien verbinden und erhält damit ein Viereck. Diese gedankliche Abstraktion ist erwünscht und schult gleichzeitig das räumliche Vorstellungsvermögen, welches in dem Alter meiner Zielgruppe noch nicht ausgeprägt ist. Der Schüler ist ebenso mehr gezwungen mitzudenken und die Gefahr eines gedankenlosen Spielens wird geringer.

Angenommen die zu behandelnde Figur ist das Parallelogramm. Dazu setzt der Computer per Zufall die Steine so hin, daß (fast) ein Parallelogramm entsteht. Ein Stein von diesen Vier ist jedoch um ein paar Felder versetzt. Der Schüler soll nun diesen Stein herausfinden und ihn in die gewünschte Position bringen. Es darf nur waagrecht oder senkrecht, aber nicht diagonal gezogen werden. Die kürzeste Verbindung der Anfangs- und Endposition des Steines ist die Anzahl der Felder, welche gezählt werden. Es gibt meist mehrere Lösungen.

Da es nun viele Kombinationen gibt, muß der Schüler genau wissen wie ein Parallelogramm aufgebaut ist.

Die mit dem Zufallsgenerator erzeugten Aufgaben könnten wie folgt lauten:

Durch die ständig wechselnde Aufgabenstellung wird der Lerner animiert die Aufgabe immer vollständig zu lesen. Dies ist ein sinnvolles zusätzliches Lernziel, da die Schwierigkeit ein Problem zu bewältigen oft darin besteht, die Problemstellung nicht genau gelesen zu haben.

           
 

O

   

O

   
             

O

           
             
         

O

 
             

Figurenschach

Die Aufgabenstellung zum obigen Bild könnte nun lauten: Ziehe mit einem Stein genau 4 Felder um ein Parallelogramm zu erzeugen.

Eine richtige Lösung würde also so aussehen:

           
 

O

   

O

   
             
             
             
   

O

   

O

 
             

Figurenschach

Da manche Eckpunkt-Kombinationen, wie auf Seite 46 ausführlich besprochen, mehrere Möglichkeiten bieten, daraus ein Viereck entstehen zu lassen, lernen sie diese Problematik eventuell kennen. Aber die ist nebensächlich.

Die Programmierung des Computers verläuft beim Figurenschach nach folgenden Schritten (Bsp.: Parallelogramm):

  1. Der Computer ermittelt per Zufallsgenerator die vier Ecken
  2. Er überprüft ob diese ein Parallelogramm bilden
  3. Falls nein, so geht er zu Schritt 1
  4. Die 4 Ecken bilden ein Parallelogramm. Per Zufall wird eine Ecke genommen und um eine beliebige Anzahl von Feldern versetzt.
  5. Die Aufgabe wird dem Lerner dargeboten.


Dabei muß die schriftliche Darbietung der Aufgabe grammatikalisch korrekt sein (...1 Feld... / ...2 Felder...). Ebenso sollte die Zahl Null vorkommen.

Jedes dritte Mal wechseln die Steine ihr Aussehen und bringen ein bißchen Variation aufs Spielfeld.

Die gestellte Aufgabe wird solange behandelt bis sie, mit Hilfen, gelöst wird.

Nach der gelösten Aufgabe könnte man noch die Ecken zu Linien verbinden um das Viereck zu visualisieren. Im Punktefeld erhöhen sich die Punkte. Bei falscher Eingabe, werden ein paar Punkte abgezogen. Ich bin mir nicht sicher ob ich überhaupt Punkte zählen lassen soll. Zumindest kann es für Schüler ein Anreiz sein sich selbst wieder zu überbieten und somit öfters mit dem Programm zu spielen.

Der Schüler lernt hiermit die Eigenschaften vom Parallelogram anzuwenden und versteht unter anderem, daß auch ein Quadrat oder Rechteck ein Parallelogramm ist!

Mit Hilfe der Maus ("drag and drop") wird ein Spielstein versetzt. Scheint die Aufgabe gelöst zu sein, so wird die OK-Taste gedrückt. Das Programm überprüft nun folgendes:

  1. Ist das Viereck ein Parallelogramm?
  2. Wieviele Ecken wurden verschoben? Es darf nur ein Stein verschoben werden!
  1. Ist die Anzahl der gezogenen Felder korrekt wie die Aufgabe es verlangt?
  2. Liegen mindestens drei Steine auf einer horizontalen Linie? Dann liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!
  3. Liegen mindestens drei Steine auf einer vertikalen Linie? Dann liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!
  4. Liegen mindestens drei Steine auf einer diagonalen Linie? Dann liegt kein Viereck, sondern nur ein Dreieck vor!
  5. Gibt es mindestens zwei parallele Linien?
  6. Sind keine der Linien parallel zueinander?


Zu jedem dieser Fehlerquellen werden kontextbezogene Hilfestellungen gegeben. Die primäre Hilfestellung besteht aus dem Hinweis, der im Hilfe-Feld sofort angezeigt wird. Die sekundäre Hilfe erreicht der Lerner über die HILFE-Taste. Diese Hilfe ist ausführlicher und wird nur falls benötigt aufgerufen.

Alle Handlungen werden im Protokoll-Feld und in der Protokoll-Datei abgespeichert. Während das Hilfe-Feld nach jeder gemeisterten Aufgabe gelöscht wird, bleibt der Inhalt des Protokoll-Feldes erhalten. Der Schüler kann zu vorhergehenden Aufgaben zurückblättern.

Nachdem acht Aufgaben gelöst wurden, kommt der Lerner zum "Space"-Bildschirm.

17 Teilprogramm "Space"

 

 

Das Weltraum-Hintergrundbild ist eine Originalaufnahme der Plejaden (Siebengestirn; sieben dieser Sterne sind mit bloßem Auge sichtbar und etwa 7000 Lichtjahre von der Erde entfernt)(86).

Im Vordergrund entstehen im fließenden Übergang verschiedene Vierecke vom Quadrat, Raute,... bis zum Drachen. Nachdem ein Viereck seine gewollte Ausdehnung erreicht hat, beharrt es kurz in dieser Stellung. Hier hat der Lerner die Möglichkeit die ENERGIEFELD-Taste zu drücken, falls er denkt die Figur zu entdecken, welche in der Aufgabe erwähnt wurde. Mit dieser Taste wird das aktuelle Viereck in ein Energiefeld eingefangen. Stimmt das eingefangene Viereck mit der Aufgabe überein, so erhält der Lerner Punkte. Eine Aufgabe könnte lauten: "Fange mit dem Energie-Feld ein Parallelogramm ein". Da in "Space" besonders viele Punkte gesammelt werden können, animiert es den Lerner oft in "Space" zu kommen und somit insgesamt länger zu spielen.

Im Programm habe ich ein Gitter über die Weltraumaufnahme gelegt, da bei der Bewegung der Vierecke ein zu starker räumlicher Eindruck entstand und einem z.B. ein Parallelogramm als ein Rechteck vorkommt, welches flach im Weltraum liegt. Durch das Gitter wird dieser Eindruck gedämpft.

In "Space" geht es um ein schnelles Erkennen der Figuren und deren Zuordnung zum mathematischen Begriffen wie z.B. Raute oder Drachen. Gleichzeitig dient es als eine Art der Lernzielkontrolle. Ferner ist eine Abwechslung und die damit verbundene Motivation gegeben, die nicht nur auf die geistigen Fähigkeiten, sondern auch auf das Reaktionsvermögen des Lerners abzielt und eine gewisse Arcade-Stimmung hervorruft. Die Variation zwischen ruhigem Denken und schnellem Reagieren dient der wichtigen Spannung und Entspannung während des Lernens.

Das Teilprogramm "Space" arbeitet nach folgendem Schema:

  1. Per Zufall wird entschieden welches Viereck gezeichnet wird (z.B. Drachen)
  2. Die Figur wird gezeichnet
  3. Per Zufall wird entschieden welches Viereck daraufhin gezeichnet wird
  4. Es werden 30 Zwischenschritte errechnet, welche die erste Figur in die zweite Figur umwandeln. Diese werden schnell hintereinander gezeichnet.
  5. Kurze Pause für die Interaktion mit dem Lerner. Die Schrift "ENERGIE" leuchtet kurz grün auf. Die Taste kann gedrückt werden.
  6. Gehe zu Schritt 3

Die Größe und Lage der Vierecke werden mit dem Zufallsgenerator erzeugt. Dabei wird darauf geachtet, daß zu kleine Figuren oder Figuren die zu langgestreckt sind um sie eindeutig zu erkennen, vermieden werden.

18 Installation der Software

18.1 Allgemein

Die Installationsanweisungen der meisten Lernprogramme sind für eher computerversierte Erwachsene gemacht, und selbst bei genauem Befolgen der Installationshinweise kann es vorkommen, daß alles schiefläuft, da die Anleitungen zu kurz und allgemein gehalten werden. Ein mitgeliefertes Installationsprogramm kann weitgehendst Fehler eliminieren, da es auch Software- wie Hardwarekonfigurationen des Rechners abfragen und miteinbeziehen kann. Zusätzlich ist die Beschreibung einer manuellen Installation unumgänglich.

Die komplette Bedienungs- und Installationsanleitung sollte nicht nur schriftlich, sondern ebenfalls in einer Datei auf der Diskette mitgeliefert sein, um trotz fehlendem Handbuch die Installation erfolgreich abzuschließen.

18.2 Lernprogramm 4ECKE

Das Lernprogramm besitzt keine Installationsroutine, welches jedoch für ein kommerzielles Programm unerläßlich wäre.

Für 4ECKE reicht es aus, alle Dateien in ein Verzeichnis (z.B.: c:\4ECKE) auf die Festplatte zu kopieren und vom Windows-Programm-Manager das Programm 4ECKE.EXE aufzurufen.

Den Windows Video-Modus auf 640x480 Punkte mit 256 Farben (eventuell auch nur 16 Farben) einstellen, falls er nicht schon eingestellt war (einstellen über Hauptgruppe - Windows Setup - Optionen - Systemeinstellungen ändern - Anzeige).

Ist keine Soundkarte installiert, so kann ein Speaker Treiber installiert werden um Klänge aus dem Lautsprecher hören zu können (einstellen über Hauptgruppe - Systemsteuerung - Treiber - Hinzufügen - Nicht aufgeführter oder aktualisierter Treiber. Als Verzeichnis in dem der Treiber liegt dann das auf der Diskette 2 angeben: SPEAKER.1 oder SPEAKER.2 oder SPEAKER.3. Einer von diesen drei funktioniert mit Sicherheit).

Folgende Dateien müssen sich alle in einem Verzeichnis auf der Festplatte befinden:

VBRUN300.DLL ;Dynamic Link Libraries für Visual Basic

QPRO200.DLL

AAPLAY.DLL ;um Animationen abzuspielen

THREED.VBX ;Controls für Visual Basic

CSGROUP.VBX

CSMETER.VBX

CSTEXT.VBX

MSMASKED.VBX

VBPLAY.VBX

A_MIT.EXE ;EXE-Datei um Animation A_MIT_P.FLI abzuspielen

A_MIT_P.FLI ;Animation Schreibtischlampe mit Parallelogramm

A_OHNE.EXE ;EXE-Datei um Animation A_OHNE_P.FLI abzuspielen

A_OHNE_P.FLI ;Animation Schreibtischlampe ohne Parallelogramm

4ECKE.EXE ;das Lernprogramm 4ECKE

4ECKE.HLP ;die Windows-Hilfedatei für 4ECKE

1.ICO ;selbstcreierte, verschieden aussehende Spielstein-Icons

2.ICO

3.ICO

4.ICO

5.ICO

6.ICO

7.ICO

8.ICO

9.ICO

10.ICO

11.ICO

12.ICO

13.ICO

14.ICO

START.ICO ;Icon von 4ECKE.EXE

FALSCH1.WAV ;verschiedene Copyright-freie Sounds für falsch gelöste Aufgaben

FALSCH2.WAV von verschiedenen CD´s

FALSCH3.WAV

FALSCH4.WAV

FALSCH5.WAV

FALSCH6.WAV

FALSCH7.WAV

FALSCH8.WAV

FALSCH9.WAV

FALSCH10.WAV

FALSCH11.WAV

FALSCH12.WAV

FALSCH13.WAV

FALSCH14.WAV

FALSCH15.WAV

FALSCH16.WAV

FALSCH17.WAV

RICHTG1.WAV ;verschiedene Copyright-freie Sounds für richtig gelöste Aufgaben

RICHTG2.WAV von verschiedenen CD´s

RICHTG3.WAV

RICHTG4.WAV

RICHTG5.WAV

RICHTG6.WAV

RICHTG7.WAV

LASER2.WAV ;Sounds für Schüsse im Teilprogramm `Space´

LASER3.WAV Quelle: Windows 3.1 (LASER3.WAV wurde leicht verändert)

TSCHÜß.WAV ;selbstgespielter Gitarrenriff mit Stimme `und tschüß´

erklingt beim Verlassen vom Teilprogramm `Space´ auf

SPEAKER.1-3 ;Verzeichnisse in dem verschiedene Lautsprecher-Treiber abgelegt sind. Falls man keine Soundkarte besitzt, so installiert man einen von diesen Treibern (Windows - Systemsteuerung - Treiber) und kann somit den eingebauten Computerlautsprecher für Musik benutzen. Welcher von diesen drei am besten funktioniert ist vom vorhandenen Computer abhängig.

19 Bedienungsanleitung

19.1 Allgemein

Vom didaktischem Standpunkt her gesehen, ist am Anfang ein Kurzüberblick zu geben und erst danach die ausführliche Anleitung zu beschreiben. Alle verwendeten Begriffe sollten dem Wissensstand des Schülers entsprechen oder wenn nötig erklärt werden. Weiterhin ist zu beschreiben, wann denn das Programm anzuwenden ist. Also z.B. bei Schwächen des Vorstellungsvermögens für 5.-7. Klässler oder Vorbereitung bzw. Vertiefung dieses Lernstoffes, u.s.w.

19.2 Lernprogramm 4ECKE

Ohne Punkt 21.1 zu berücksichtigen, hier eine Kurzbeschreibung. Mein Lernprogramm startet mit folgendem Bildschirm:

Eine Kurzbeschreibung vom Sinn von "4ECKE" steht im oberen Textfeld.

Für jedes Feld oder Taste über die der Mauszeiger sich befindet, wird in der allerobersten Zeile eine Beschreibung von dessen Funktion eingeblendet (Tooltips). Das sich ständig im Weltraum bewegende Viereck soll Motivationscharakter haben und stellt alle mit diesem Programm erlernbare Vierecke dar. Nachdem ein Viereck fertig gezeichnet wurde, wird dessen Name im mittleren Textfeld hingeschrieben.

Über die Hilfe-Taste erhält man die komplette On-line-Beschreibung sowie die vielfältigen Hilfen und Animationen.

Mit der Einstellungen-Taste wird der Einstellungen-Bildschirm aufgerufen. Die Beschreibung hierzu erfolgte ab der Seite 54.

Die Ende-Taste beendet das Programm.

Im unteren mittleren Eingabefeld kann der Name des Lerners eingetragen werden. Dieser Name steht in der Protokolldatei und wird auch für Diagnosezwecke verwendet um z.B. die Lernerdaten wieder einzulesen.

Mit der OK-Taste gelangt man in den Figurenschach-Bildschirm. Dieser ist ausführlich ab Seite 72 beschrieben.

Nach acht richtig gelösten Aufgaben erscheint der Space-Bildschirm. Dieser ist ab der Seite 77 genauer erläutert. Anschließend kommt der Lerner in den bekannten Figurenschach-Bildschirm zurück.






V. Evaluation

Wegen den auf Seite 38 genannten Gründe widme ich mich nur kurz der Evaluation ohne sie direkt auf mein Programm angewendet zu haben! Dies könnte vielleicht im Rahmen der zweiten wissenschaftlichen Hausarbeit während des Referendariats stattfinden.

In einem Test und der Evaluation wird nicht nur die Wirksamkeit, sondern auch Programmierfehler oder logische Fehler entdeckt.

Meiner Meinung nach wird zuviel Arbeit in theoretischen Vorbetrachtungen, wie eine Software aufgebaut sein sollte, gesteckt. Besser wäre eine stärkere Hinwendung zur Evaluation und aus dessen Ergebnisse heraus die Software ständig zu verbessern, auch wenn diese teilweise total "umgekrempelt" werden muß. Doch ist damit eine lange und kostspielige Prozedur verbunden und steht somit nicht im Einklang der Interessen von Software-Verlagen. Es muß weiterhin gesagt werden, daß die meisten Kriterienkataloge für die Beurteilung und Entwicklung von Lernsoftware sich nicht oder nur zu wenig auf Empirie beziehen!

Für die Evaluation muß ein Verfahren zwecks der Verbesserung und Revision angewandt werden. Das Verfahren nach Katherine Golas ist eine 3stufige Evaluationsprozedur(87). Die Software wird nach jeder Einzel-Evaluation entsprechend korrigiert:

1. Eins-zu-Eins-Evaluation (an ein bis drei Schülern)

2. Kleingruppenevaluation (an fünf bis fünfzehn Schülern)

hier sollten schon Daten hinsichtlich der Effektivität gesammelt und die allgemeine Haltung hinsichtlich des Programms beobachtet werden

3. Feldexperimente (an zwanzig oder mehr Schülern)

hier ist es zwar fragwürdig, ob sich der finanzielle Aufwand lohnt, doch kann danach abgeschätzt werden, inwieweit Verbesserungen oder zusätzliche Lernmaterialien erforderlich sind um den gewünschten Stoff zu erlernen

Eine Checkliste zur Evaluation gibt Walter in seinem Buch ab Seite 37 an. Sie wird in drei Gruppen untergliedert und könnte zu einer wissenschaftlichen Prüfung benutzt werden.

Die Gruppen sind:

Heinz Mandl beschreibt eine Evaluation auf drei, in sich zusammenhängenden Ebenen(88):

(Hier geht es um den psychologischen Erwerb von Kenntnissen, Motivation,...)

(Werden Aufgaben sequentiell dargeboten?, Wie die Interaktion?,...)

(In welchem Kontext wird das Lernprogramm verwendet?, Ist es Teil in einem Gesamtkonzept mehrerer Medien?,...)


Hr. Meißner bietet in seinem Bewertungskatalog auch diese Bewertungszusammenfassung an. Jede Software wird einem Test unterzogen und die Ergebnisse können hier grob aber übersichtlich fixiert werden. Die Zusammenfassung kann als Auswahlkriterium für eine eventuelle Nutzung des Programms herangezogen werden.

Bewertungszusammenfassung nach Meißner

Lernform

starr

         

offen

Lernprozeßsteuerung

nicht akzeptabel

         

gut

Lernverstärkung

nicht akzeptabel

         

gut

Motivationselemente

nicht vorhanden

         

anregend

Flexibilität

nicht vorhanden

         

variantenreich

Technische Handhabung

kompliziert

         

einfach

Begleitmaterial

nicht vorhanden

         

hilfreich

Fachdidaktische Qualität

nicht akzeptabel

         

gut




Doch das Lernen mit dem Computer sollte nicht nur in der Schule, sondern auch zu Hause stattfinden. Wahrscheinlich wird der Haupteinsatzort für computerunterstütztes Lernen sogar die eigenen vier Wände des Schülers sein, da in der Schulstunde selbst dafür wenig Zeit bleibt.

Deswegen wäre es vernünftig das Lernprogramm zwecks Evaluation einer gewissen Anzahl von Schülern mitzugeben, ohne das Muß, es nun Zuhause auszuprobieren. Das wäre zu imperativ. Ich schlage vor, den Kids die Software z.B. mit den Worten "Hier, das Programm dürft ihr behalten und mit nach Hause nehmen" zu überlassen. Sie sollen nicht wissen, daß mit ihrer Hilfe eine "heimliche" Evaluation stattfindet (welche rechtlichen Konsequenzen dies nach sich zieht, lasse ich unberücksichtigt). So kann eine "ehrliche" Akzeptanz überprüft werden.

Durch das Protokoll, welches während des Programmlaufes von 4ECKE ständig auf die Festplatte geschrieben wird, kann dann nach einigen Wochen ermittelt werden, wie oft und wie lange die Schüler freiwillig die Software benutzten. So könnte man nach dieser Zeit Kontakt mit den Schülern aufnehmen und diese Protokoll-Datei zu Evaluationszwecke kopieren.

Sollte das Programm verhältnismäßig oft benutzt worden sein, so scheint ihm meines Erachtens eine doch hohe Motivation innezuwohnen.

Im Schulunterricht werden die Schüler "gezwungen" sich mit dem Lernprogramm auseinanderzusetzen. Eine Überlappung von Motivationfaktoren könnte hier stattfinden:

Die Schüler sind motiviert, weil

Es ist nicht klug daraus zu schließen, daß nur das Lernprogramm verantwortlich sei, wenn die Schüler eifrig vor dem Rechner hängen.

Diesen vier weiteren Einflußfaktoren entgeht man, indem z.B. diese "heimliche" Evaluation in der Wohnung der Schüler stattfindet.




VI. Schlußwort

Eine Lernsoftware als Medium für SchülerInnen steckt in ihrer Effizienz noch in den Kinderschuhen. Bedingt durch die erst seit kurzem erschwingliche aber notwendige Hardware, die erst jetzt die Möglichkeiten bietet die sich Pädagogen wünschen und bedingt durch den schnellebigen Markt der Lernsoftware, bei der es z.Z. mehr darum geht durch geschickte Vermarktung und hochgesteckte Versprechungen Geld zu verdienen. Weiterhin sind die psychologischen, didaktischen und pädagogischen Hintergründe ein gutes Programm zu gestalten teilweise ungeklärt.

Ich bin mir sicher, daß die elektronischen und ins besonders die computerunterstützten Lehrmittel noch eine große Rolle in der Schule und Zuhause, einhergehend mit all den Gefahren und Nachteilen, spielen werden.

Auch wenn mich Computer sehr begeistern, bin ich erschreckt über die weltweit immense Ausbreitung dieses Werkzeuges, welches zum Selbstzweck verkommen scheint, und wünschte es habe niemals stattgefunden. Ich schließe mich entsprechend den Grundhaltungen von Neil Postman und Joseph Weizenbaum an.


Schlußzitat

"Und über dem allen, mein Sohn, laß dich warnen; denn des vielen Büchermachens ist kein Ende, und viel Studieren macht den Leib müde."

Der Prediger Salomon 12:12


VII. Softwareverzeichnis

Alfons Mathematik: Alfons Lernsoftware Gesellschaft, 90402 Nürnberg 34

Derive 45

DOS: Microsoft, Unterschleißheim / DR-DOS: Novell 39

Doom 9

Flugsimulator: Microsoft, Unterschleißheim 19

Fundamentals of Visual Basic: 1994, CBT Systems Ltd. 29

KZ-Manager 9

Lernprogramm-Lexikon (Version 3.1): Programm wird als Shareware vertrieben, Rainer Wagenhäuser & Bauer, Fischergasse 19, 96049 Bamberg 12, 15,
22, 33, 47, 65

Logikwelt: von CAPITO bei Auer, Ludwig-Auer-Verlag, Heilig-Kreuz-Str. 16, 86609 Donauwörth 42

MathCad 45

Mathemeister: Ludwig-Auer-Verlag, Heilig-Kreuz-Str. 16, 86609 Donauwörth 34

Mathe-Ass: Bernd Schultheiß, 6908 Wiesloch, Hufschmiedstr. 3 45

Mathe-Blaster 34

Mathe-Puzzle, Ludwig-Auer-Verlag, Heilig-Kreuz-Str. 16, 86609 Donauwörth, 1994
5

Nachweisliste Sodis, Interaktive Medien für das Fach Mathematik DOS/Windows, Projekt Sodis, Landesinstitut für Schule und Weiterbildung Soest, März 1995) 30

SimCity, Hersteller: Maxis 19

Sodis Datenbank (Software Dokumentations- und Informationssystem): Landesinstitut für Schule und Weiterbildung, Paradieserweg 64, 59494 Soest
21

Speaker-Treiber: (Public-Domain), Microsoft, Unterschleißheim 40, 72

Super-Memo: Adamik, 28307 Bremen 26

The greatest paper airplanes, Shareware, KittyHawk Software, Inc., P.O. Box 64189, Tucson, AZ 85728, (602) 622-2200, (z.B. auf der CD-ROM Snakebyte Special Tools, Vision CD-Line, Marketing GmbH Hamburg) 18

Visual Basic für DOS: Microsoft, Unterschleißheim 39

Visual Design Guide: Microsoft, Unterschleißheim 32

Visual-Basic für Windows, Microsoft 40

Windows: Microsoft, Unterschleißheim 32, 33, 40, 58, 60




VIII. Quellenverzeichnis

Altermann-Köster, M. & Holtappels, H.G. & Kanders, M. & Pfeiffer, H. & de Witt, C.: Bildung über Computer?, Informationstechnische Grundbildung in der Schule, Institut für Schulentwicklungsforschung, Juventa Verlag

Analog und Digital: Zeitschrift, Nr.3-94/95, Landesbildstelle Baden

Aufenanger, Stefan: in medien praktisch, Zeitschrift für Medienpädagogik, Juni 1995, Heft 74, Artikel "Aktuelle Lernsoftware"

Bildungsplan für die Realschule, Lehrplanheft 3/1994, Kultus und Unterricht Baden-Württemberg, Neckar-Verlag

Chip 2/95, Zeitschrift, Artikel: Test: Neue Programme, Lernen, Vogel Verlag KG Würzburg

Chip 8/94, Zeitschrift, Artikel: Lernsoftware, Pauken am PC, Vogel Verlag KG Würzburg

Chip 9/95, Zeitschrift, Artikel: Mit Gags garniert, Vogel Verlag KG Würzburg

Compute! 2/84, Zeitschrift, Artikel: 1. What makes a good game? 2. Learning with Computers; Potentials and limitations, Compute! Publications Inc., New York

Compute! 9/83, Zeitschrift, Artikel: 1. Games that teach 2. Computers in Education, Compute! Publications Inc., New York

Computer+Unterricht, Zeitschrift, Friedrich Verlag, Seelze, 1995

CT: Zeitschrift 10/95, Artikel "Education on Demand", Heisse Verlag

CT: Zeitschrift 10/95, Artikel "Spielend lernen", Heisse-Verlag

CT: Zeitschrift 10/95: Artikel "Schüler am Draht", Heisse-Verlag

Familie & Computer, Magazin, 1/95, Focus Magazin Verlag GmbH, München

Fritz, Jürgen & Fehr, Wolfgang: in Zeitschrift medien praktisch, Juni 1995, Heft 74, Artikel: Im Sog der Computer- und Videospiele

Fromme, Johannes: in Zeitschrift Medien & Erziehung 2/95 39.Jahrgang/Nr.1, Artikel: Computerspiele und Kinderkultur Fakultät Pädagogik, Universität Bielefeld

Gellert, W. & Küstner, H. & Hellwich, M. & Kästner, H.: Kleine Enzyklopädie Mathematik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt, 1965

Herbold, Daniel: Computer im Physikunterricht der Sekundarstufe I?, Hausarbeit zum fachdidaktischen Hauptseminar Physik, Pädagogische Hochschule Heidelberg, 1993

Hofsäß, G.: Anlagen zur Vorlesung Didaktik II Hauptschule/Realschule, Pädagogische Hochschule Heidelberg, 1993

Internet Computernetz

Kunz, Kerstin: Mädchen und Computer, Zulassungsarbeit zum 1.Staatsexamen für Lehramt, Pädagogische Hochschule Heidelberg, 1995

Kusch, Lothar: Mathematik Band 2: Geometrie, Druck W. Girardet, Essen, 1978

LOG IN, Zeitschrift, LOG IN Verlag, Berlin, 1995

Mädchen und Computer: Modelle für eine mädchengerechtere Unterrichtsgestaltung, Deutsches Institut für Fernstudien an der Universität Tübingen, 1993

Mandl, H. & Gruber, H. & Renkl, A.: in Empirische Pädagogik 1970-1990, Band II, Ingenkamp, K. & Jäger, R. & Petillon, H. & Wolf, B.; (Hrsg.), Deutscher Studien Verlag, Weinheim, 1992

Mandl, Heinz & Gruber, H. & Renkl, A.: Lehren und Lernen mit dem Computer, Forschungsbericht Nr.30, Ludwig-Maximilians-Universität München, Institut für Pädagogische Psychologie und Empirische Pädagogik, 1994

Meißner, H.: Dokumentation und Bewertung von Lernprogrammen für die Grundschule, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Didaktik der Mathematik, Einsteinstr. 62, Münster

Meißner, H.: in: Beiträge zum Mathematikunterricht 1994, Informationsblatt Vortrag auf der GDM-Tagung 1994, 28. Bundestagung für Didaktik der Mathematik am 2.3.1994 in Duisburg, Verlag Franzbecker, Hildesheim

Meyer, Frerk: Computerablehnung durch Lehrer, Humboldt-Universität Berlin, Abt. Pädagogik und Informatik, Internet: http://www.educat.hu-berlin.de/schulen/angst.htm, Februar 1995

MNU, Zeitschrift, Dümmlers, Bonn

Oertel, Michael: Das Medium Computer, Humboldt-Universität Berlin, Abt. Pädagogik und Informatik, Internet: http://www.educat.hu-berlin.de, Februar 1995

Postman, Neil: Das Technopol, S. Fischer Verlag GmbH, Frankfurt a. Main, 1992

Reinert, Gerd-Bodo (Hrsg.) & Petersen, Jörg: Lehren und lernen im Umfeld neuer Technologien: Reflexionen vor Ort, Peter Lang Gmbh, Europäischer Verlag der Wissenschaften, Frankfurt am Main, 1994

Rhein-Neckar-Zeitung: Artikel "Schulen verschlafen Informationszeitalter" vom 5. Oktober 1995

Ronan, Colin & Dunlop, Storm; Astronomie heute, Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1985

Schnauder J.: Lernspiele zur neuen Mathematik in Grund- und Hauptschule, Michael Prögel Verlag Ansbach

Sodis (Datenbank): Landesinstitut für Schule und Weiterbildung, Paradieserweg 64, 59494 Soest

Spiegel Special: Abenteuer Computer, Nr.3/1995, Spiegel-Verlag Rudolf Augstein, Hamburg

Spiegel: Zeitschrift Nr.9/28.2.94, Artikel Revolution des Lernens, S.96-116

Walter, Jürgen: Lernen mit Computern, Schwann Verlag

Windows Konkret 9/94: Zeitschrift Artikel: Zukunftsträchtig, Software für Kinder, DMV Daten- und Medienverlag, Poing

Wirtschaftmagazin: Beilage der Rhein-Neckar-Zeitung vom 8.März 1995, Nummer 78




IX. Anlage für die wissenschaftliche Hausarbeit

Ich versichere, daß ich die Arbeit selbständig und nur mit den angegebenen Quellen und Hilfsmitteln angefertigt habe. Alle Stellen der Arbeit, die ich aus anderen Werken dem Wortlaut oder dem Sinne nach entnommen habe, sind kenntlich gemacht.














Heidelberg, den....................................












...................................................................

Unterschrift

1. Eine Kopie des Videofilms liegt mir vor

2. Vgl. Kunz (S. 85)

3. RNZ vom 5.10.95

4. CT 10/95 (S. 200)

5. Vgl. Mädchen und Computer (S. 23)

6. Wirtschaftmagazin (S. 2)

7. Kunz (S.92)

8. Meyer

9. Vgl. Spiegel special (S. 117/118)

10. Wirtschaftmagazin (S. 2)

11. Vgl. Oertel

12. Vgl. Meyer

13. Vgl. Spiegel special (S. 118)

14. Lernprogramme-Lexikon

15. Familie & Computer (S. 38/39)

16. Vgl. Windows Konkret 9/94 (S. 164)

17. Vgl. Kunz (S. 84)

18. Kunz (S.92 ff.)

19. Wirtschaftmagazin (S. 2)

20. Spiegel special (S. 75)

21. Compute! 2/1984 (S. 121)

22. Mandl in: Empirische Pädagogik (S. 490)

23. Mandl in: Lehren und Lernen mit dem Computer (S. 13-15)

24. CT 10/95 (S. 190)

25. Mandl in: Empirische Pädagogik (S. 490)

26. Mandl: Lehren und Lernen mit dem Computer (S. 11)

27. Mandl: Lehren und Lernen mit dem Computer (S. 12)

28. Chip 9/95 (S.108)

29. Mandl: Lehren und Lernen mit dem Computer (S. 18-27)

30. Spiegel special (S. 118)

31. CT 10/95 (S. 191)

32. Vgl. A&D 3/94 (S. 23)

33. Stand September 1994

34. A&D 3/94 (S. 27)

35. Vgl. Fromme in: Medien & Erziehung (S. 48)

36. Vgl. Heike Biermann in: Reinert (S. 126-129)

37. in Reinert (S. 95-122)

38. im Artikel sensumotorisch genannt

39. Vgl. Heike Biermann in: Reinert (S. 124)

40. Meißner Vortrag (GDM-Tagung 1994)

41. Windows Konkret 9/94 (S. 164)

42. Spiegel special (S. 117)

43. Vgl. Chip 2/95 (S. 82-84)

44. Chip 8/94 (S. 184)

45. Vgl. Compute! 9/83 (S. 40)

46. J.Fromme in Medien & Erziehung (S. 44-49)

47. Dittler/Mandl in: Reinert (S. 101)

48. Kunz (S. 95)

49. Fundamentals of Visual Basic (1. Bildschirmhinweis)

50. Meißner Bewertungskatalog

51. Nachweisliste (Sodis) Mathematik

52. Fritz, Jürgen: in medien praktisch (S. 21-25)

53. Ironischerweise ist Microsoft die Firma, welche sehr häufig dagegen verstößt!

54. meine Angaben spezialisieren sich auf Mathematikprogramme

55. Spiegel special (S. 118)

56. Vgl. Medien praktisch (S.11)

57. Spiegel special (S. 123)

58. Familie & Computer (S. 38)

59. CT 10/95 (S. 194)

60. Postman (S. 184)

61. Herbold (S. 19)

62. Kunz (S. 93)

63. Vgl. Kunz (S. 76)

64. Spiegel special (S. 118)

65. Hofsäß (S. 15)

66. siehe auch: Compute! 2/84 (S. 42)

67. Erinnert doch sehr stark an den Star-Trek Film "Auf der Such nach Spock", welcher vielen Schülern bekannt sein dürfte

68. Vgl. Compute! 9/83 (S. 32)

69. Ich beziehe mich auf den Lehrplan der Realschule. Lehrstoff-Abweichungen in Bezug zu den Klassenstufen der Hauptschule sind möglich

70. Bildungsplan Baden-Württemberg 3/1994

71. Gellert, W. & Küstner, H. (S.186-188)

72. Schnauder (S. 5)

73. Meißner Bewertungsmaske (S. 4-35)

74. Mandl in: Lehren und Lernen mit dem Computer (S. 33)

75. Vgl. Aufenanger: in medien praktisch (S.12)

76. Kunz (S. 87)

77. Vgl. Windows Konkret 9/94 (S.163)

78. Vgl. Meißner Bewertungsmaske (S.9/10)

79. Vgl. Aufenanger: in medien praktisch (S.12)

80. Vgl. Angermeier (1976) in: Walter (S. 34)

81. Lernprogramm-Lexikon

82. Vgl. Kunz (S. 85)

83. Vgl. Kunz (S. 85)

84. Kusch (S. 72/73)

85. CHIP 9/95 (S.111)

86. Das Bild habe ich vom dem Buch "Astronomie heute" ( S.171) eingescannt

87. in Walter (S. 26)

88. Mandl in: Empirische Pädagogik (S. 501-505)