AG Wissenserwerb mit Hypermedia

Hypermediale Lern- und Informationsangebote sind durch nichtlinear verknüpfte multimediale Informationseinheiten gekennzeichnet, die selbstgesteuert und interaktiv von Nutzern exploriert werden können.

Drei Formen von Hypermedien stehen im Fokus der Arbeitsgruppe: Erstens das World Wide Web (WWW), welches weltweit Informationsknoten unterschiedlichster Herkunft und Qualität miteinander verknüpft und sie mit Hilfe von Web-Browsern und Suchmaschinen für Nutzer selbstgesteuert explorierbar macht. Hier untersucht die Arbeitsgruppe vor allem Prozesse der Informationsbewertung und der Integration unterschiedlicher Informationsquellen bei der Webrecherche. Zweitens untersuchen wir instruktionale Hypermedien, die zur Unterstützung von Lernenden gestaltet wurden. Von besonderem Interesse ist für uns hier die Fragestellung, wie innovative Technologien genutzt werden können, um solche Hypermedien an Lernvoraussetzungen und Lernfortschritte von Nutzern anzupassen. Ein dritter Bereich ist die Analyse von Potenzialen innovativer Hypermedien auf interaktiven Oberflächen (z.B. Multitouch-Tische, Smartphones oder Tablets). Im Zentrum des Interesses steht hier die direkte und intuitive Manipulierbarkeit von Informationen durch Multitouch-Interaktionen sowie die Nutzung von Forschungsansätzen zum Thema verkörperlichte Kognition (Embodied Cognition) in Wissenserwerbsszenarien.

Über alle genannten Formen von Hypermedien hinweg sind für die Arbeitsgruppe zwei Themen entscheidend: Die Anregung von Verständnisprozessen mit Hilfe hypermedial präsentierter Informationen sowie die Vermeidung potenzieller kognitiver Überlastungen durch ein Übermaß an Informationen, Darstellungsformaten und Interaktionsanforderungen. Wir nehmen an, dass ein vertieftes Verständnis von Informationsangeboten optimal unterstützt wird, wenn Gestaltungsmerkmale von Hypermedien und Nutzervoraussetzungen sinnvoll aufeinander abgestimmt sind. Die beiden Forschungslinien der Arbeitsgruppe „Wissenserwerb mit Hypermedia“ fokussieren dementsprechend einerseits auf Gestaltung und Affordanzen verknüpfter Informationsangebote und andererseits auf Nutzervoraussetzungen und kognitive Ressourcenbeschränkungen.

Gestaltung und Affordanzen verknüpfter Informationsangebote

In dieser Forschungslinie wird untersucht, wie Gestaltungsmerkmale hypermedialer Informationsangebote die Affordanzen (Aufforderungscharakteristiken) für ihre Nutzung und kognitive Verarbeitung beeinflussen. Dies betrifft z.B. die Frage, welche Merkmale von Web-Angeboten und Suchmaschinen-Interfaces zu einer stärkeren Beachtung von Informationen über die Herkunft und Qualität dieser Angebote bewirken können. Darüber hinaus untersuchen wir in dieser Forschungslinie, welche Affordanzen mit der Einbindung dynamischer und statischer Visualisierungen in hypermedialen Lernumgebungen einhergehen. Ein dritter Arbeitsschwerpunkt bezieht sich auf informelle Lernkontexte wie z.B. Museen und adressiert die Gestaltung intuitiver Hypermedia-Umgebungen mit interaktiven Displays. Hier interessiert uns vor allem die Frage, wie eine direkte haptische Interaktion mit Repräsentationen durch Steuergesten („embodied interaction“) eine intuitive Bedienbarkeit verbessern und den Erwerb konzeptueller Strukturen erleichtern kann.

Nutzervoraussetzungen und kognitive Ressourcen

Im Mittelpunkt dieser Forschungslinie stehen wichtige kognitive Voraussetzungen für eine erfolgreiche Hypermedia-Exploration. Ein Arbeitsschwerpunkt besteht dabei in der Optimierung des Umgangs mit begrenzten kognitiven Ressourcen wie z.B. Arbeitsgedächtniskapazität. In diesem Kontext untersuchen wir beispielsweise, wie neuronale Signaturen von Arbeitsgedächtnisprozessen genutzt werden können, um kognitive Belastungen während des Lernens differenziert und in Echtzeit zu erfassen. Langfristiges Ziel ist hier die Entwicklung innovativer und adaptiver Hypermedia-Umgebungen, die insbesondere kognitive Überlastungen von Nutzern mit ungünstigen Lernvoraussetzungen reduzieren können. Ein zweiter und komplementärer Arbeitsschwerpunkt der Forschungslinie bezieht sich auf die Entwicklung von Hypermedia-Angeboten für Lernergruppen mit besonders günstigen kognitiven Voraussetzungen. So entwickeln und optimieren wir Hypermedia-Umgebungen auf iPad-Basis, die die spezifischen Lernvoraussetzungen hochbegabter Grundschüler aufgreifen, um ihnen ein entdeckendes Lernen zu ermöglichen, z.B. im Bereich des Verständnisses für naturwissenschaftliche Phänomene oder für musikalische Strukturen.