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Mediendidaktik: Multimedia

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Mediendidaktik: Multimedia

In diesem Bereich finden Sie einige Forschungs- und Praxisgrundlagen in Bezug auf das Lehren und Lernen mit Medien. Der Fokus in diesem Unterbereich liegt dabei auf den theoretischen Modellen und empirischen Erkenntnissen einer möglichst lernförderlichen Gestaltung, Aufbereitung und Nutzung multimedialer Lehrmaterialien (z.B. Präsentationen oder Lernvideos).

Da der Begriff 'Multimedia' recht unpräzise ist, kann zusätzlich zwischen 'Multimodalität' (gleichzeitige Nutzung unterschiedlicher Sinneskanäle - z.B. Audio und Bild) und 'Multicodalität' (gleichzeitige Nutzung unterschiedlicher Zeichen-/Symbolsysteme - z.B. Schrift und Diagramm) differenziert werden. Freie Software zur Produktion multimodaler Lernmaterialien finden Sie im Bereich 'Digitale Tools & Webdienste'.

Kognitionspsychologische Grundlagen

Neben dem Drei-Speicher-Modell / Mehrspeichermodell (Atkinson & Shiffrin) und dem Arbeitsgedächtnismodell (Baddeley & Hitch) wurden die kognitionspsychologischen Modelle des 'multimedialen Lernens' insbesondere von den Grundlagen der Theorie der dualen Kodierung (Paivio) und der Theorie der koginitiven Belastung (Sweller) beeinflusst. Als zentrale Modelle der empirischen Lehr-/ Lernforschung können primär die Kognitive Theorie des multimedialen Lernens (Mayer) und das Integrierte Modell des Text- und Bildverstehens (Schnotz & Bannert) angeführt werden.

Zusammenfassung

Die Theorie der dualen Kodierung (engl. dual-coding theory) von Allan Paivio* fokussiert die sequenziellen und parallelen kognitiven Verarbeitungsprozesse verbaler und nicht-verbaler Informationen im Arbeitsgedächtnis. Dabei wird angenommen, dass über sprachlich-verbale Kodierungen ("logogens") und imaginal-visuelle Kodierungen ("imagens") getrennte modalitätsspezifische Repräsentationen gebildet werden. Durch eine sinnvolle Verwendung und Verknüpfung der unterschiedlichen Repräsentationsformen im Lernprozess erhöht sich demnach auch die Voraussetzung, dass die gelernten Informationen vom Arbeitsgedächtnis in das Langzeitgedächtnis überführt und später erneut aufgerufen werden können.

"Broadly, dual coding theory suggests that providing multiple representations of the same information enhances learning and memory, and that information that more readily evokes additional representations (through automatic imagery processes) receives a similar benefit" (Weinstein, Madan & Sumeracki 2018: 12).**

* Paivio, A. (1971). Imagery and verbal processes. New York: Holt, Rinehart, and Winston / Paivio, A. (1986). Mental representations: A dual-coding approach. New York: Oxford University Press.
** Weinstein, Y.; Madan, C. R. & Sumeracki, M. A. (2018). Teaching the science of learning. Cognitive Research: Principles and Implications, Vol 3(2). doi: 10.1186/s41235-017-0087-y

Videos

Literatur

  • Gerth, S. (2018). Mental Imagery. In: Visuelle Kultivierung. Wiesbaden: Springer VS. doi: 10.1007/978-3-658-19993-7_3
  • Weinstein, Y., Madan, C.R. & Sumeracki, M. A. (2018). Teaching the science of learning. Cognitive Research: Principles and Implications 3, 2. doi: 10.1186/s41235-017-0087-y

Schaubild

Zusammenfassung

Die Theorie der kognitiven Belastung (engl. cognitive load theory) von John Sweller* beschreibt die Problemlösungs- und Informationsverarbeitungsprozesse des Arbeitsgedächtnisses und den Einfluss unterschiedlicher Formen kognitiver Belastung auf das Lernen. Dabei unterscheidet er drei Formen der kognitiven Belastung:

Die intrinsische kognitive Belastung (engl. intrinsic cognitive load) ist abhängig von der Komplexität und der 'Schwierigkeit' des Lernmaterials sowie dem Vorwissen der Lernenden. Darüber hinaus wird von der Gestaltung des Lernmaterials (z.B. durch Vermeidung von Wiederholungen, Redundanzen) sowie den externen Rahmenbedingungen der Lernumgebung die extrinsische kognitive Belastung (engl. extraneous cognitive load) beeinflusst. Die lernbezogene kognitive Belastung (engl. germane cognitive load) resultiert aus dem benötigten Aufwand der Lernenden, kognitive Schemata zu konstruieren oder aktualisieren bzw. aus der "Bewältigung lernrelevanter Elementinteraktivität" (Salle 2015: 16).**

"Die Theorie geht von der Annahme begrenzter Ressourcen des Arbeitsgedächtnisses aus und legt dar, wie diese durch unterschiedliche Aspekte im Lernstoff, in den Lernenden und durch den Lernprozess per se belastet bzw. überlastet werden. Damit erlaubt die Theorie Erklärungen und Vorhersagen, inwiefern Lernprozesse zu einer erfolgreichen Wissensrepräsentation führen können. Somit lassen sich Hinweise ableiten, wie Lernarrangements gestaltet werden können, damit eine Überlastung der Arbeitsgedächtnisressourcen vermieden wird" (Zoelch, Berner & Thomas 2019: 43).***

* Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: effects on learning. Cognitive Science, Vol. 12, 257-285.
** Salle, A. (2015). Selbstgesteuertes Lernen mit neuen Medien, Bielefelder Schriften zur Didaktik der Mathematik 1, Springer: Wiesbaden.
*** Zoelch, C.; Berner, V.-B. & Thomas, J. (2019). Gedächtnis und Wissenserwerb. In: Urhahne, D.; Dresel, M. & Fischer, F. ( Hrsg.) Psychologie für den Lehrberuf. Heidelberg: Springer, S. 23-52.

Videos

Literatur

  • Zoelch, C.; Berner, V.-B. & Thomas, J. (2019). Gedächtnis und Wissenserwerb. In: Urhahne, D.; Dresel, M. & Fischer, F. (Hrsg.) Psychologie für den Lehrberuf. Heidelberg: Springer, S. 23-52. doi: 10.1007/978-3-662-55754-9_2
  • Hofmann, T. (2012). eFATHOM. Wiesbaden: Springer. doi: 10.1007/978-3-8348-2419-6_4
  • Maresch (2006). Die Cognitive Load Theory - Kriterien für multimediale Lernmaterialien (Research Gate)

Schaubild

Zusammenfassung

Die Kognitive Theorie des multimedialen Lernens (engl. cognitive theory of multimedia learning) von Richard E. Mayer* baut u. a. auf der Theorie der Dualen Kodierung und der Theorie der kognitiven Belastung auf und skizziert den kognitiven Prozess der menschlichen Informationsverarbeitung. Demnach werden die unterschiedlich kodierten Informationen / Repräsentationsformen zunächst getrennt in den visuell-bildhaften und auditiv-verbalen Kanälen des Arbeitsgedächtnisses, die wiederum nur über eine begrenzte Kapazität verfügen, verarbeitet und anschließend zusammen mit dem Vorwissen der Lernenden in die Wissensstrukturen des Langzeitgedächtnisses integriert. Da die Lernenden dem Modell zufolge relevante Informationen aktiv selektieren, organisieren und integrieren, grenzt sich der Ansatz deutlich von vorherigen behavioristischen Lerntheorien innerhalb des Instruktionsdesigns ab.

Auf Basis des Modells wurden zahlreiche empirische Studien durchgeführt und verschiedene instruktionspsychologische Empfehlungen hinsichtlich der Gestaltung multimedialer Materialien bzw. Präsentationen abgeleitet (siehe hierzu: Multimediaprinzipien).

"In der CTML dient das Arbeitsgedächtnis dazu, die Informationen aus Text und Bild in – voneinander getrennte – Gedächtnisstrukturen für Text und Bild zu organisieren (als verbal und pictorial mental model bezeichnet, Mayer 2014). Diese beiden getrennten mentalen Strukturen werden dann unter Zuhilfenahme von Vorwissen in einer integrierten mentalen Struktur, dem so genannten integrierten mentalen Modell, zusammengeführt, um die darin enthaltenen Informationen im Langzeitgedächtnis dauerhaft zu speichern" (Scheiter, Richter & Renkl 2020: 34).**

* Mayer, R. (2020). Multimedia Learning (3. Auflage). Cambridge: Cambridge University Press. doi: 10.1017/9781316941355
** Scheiter, K., Richter, J. & Renkl, A. (2020). Multimediales Lernen: Lehren und Lernen mit Texten und Bildern. In: Niegemann, H., Weinberger, A. (Hrsg.) Handbuch Bildungstechnologie. Berlin, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-662-54368-9_4

Literatur

  • Scheiter, K., Richter, J. & Renkl, A. (2020). Multimediales Lernen: Lehren und Lernen mit Texten und Bildern. In: Niegemann, H., Weinberger, A. (Hrsg.). Handbuch Bildungstechnologie. Berlin, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-662-54368-9_4
  • Hortz, H. (2015). Medien. In: Wild, E. & Möller, J. (Hrsg.). Pädagogische Psychologie. Berin, Heidelberg: Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-41291-2_6

Video

Schaubild

Das Schaubild visualisiert die Kognitive Theorie des multimediale Lernens. Dabei wird links nach recht der kognitive Verarbeitungsprozess dargestellt. 1. Multimedia Präsentation, 2. Sensorisches Gedächtnis, 3. Arbeitsgedächtnis, 4. Langzeitgedächtnis.

Cognitive Theory of Multimedia Learning (Mayer, 2005)

Image by StanislausErhardt on Wikimedia

Das Integrierte Modell des Text- und Bildverstehens (engl. integrated model of text and picture comprehension) von Wolfgang Schnotz und Maria Bannert* besitzt zahlreiche Gemeinsamkeiten mit der Kognitiven Theorie des multimedialen Lernens, unterscheidet dabei aber nicht primär zwischen visuell-bildhaften und auditiv-verbalen, sondern vorrangig zwischen deskriptiven und depiktionalen Repräsentationskanälen. Demnach erzeugen Lernende im Arbeitsgedächtnis zunächst aus den Wahrnehmungsmodalitäten des 'Sensorischen Registers' getrennte Text- und Bildoberflächenrepräsentationen, aus denen in einem zweiten Schritt propositionale Repräsentationen und ein kohärentes mentales Modell gebildet wird. Anschließend wird das mentale Modell mit dem Vorwissen bzw. den kognitiven Schemata des Langzeitgedächtnisses zusammengeführt.

"Anders als in der CTML postuliert das ITPC, dass die Informationsverarbeitung im Arbeitsgedächtnis integriert zwischen beiden Subsystemen stattfindet. Das bedeutet, dass  akustisch-sprachliche Informationen nicht nur im deskriptiven sondern auch im depiktionalen Subsystem (weiter)verarbeitet werden. Umgekehrt werden analog-bildhafte Informationen initial im depiktionalen und dann auch im deskriptiven Subsystem verarbeitet. Laut dem ITPC entsteht das integrierte mentale Modell somit bereits im Arbeitsgedächtnis und wird dann mit Vorwissen aus dem Langzeitgedächtnis zusammengeführt" (Scheiter, Richter & Renkl 2020: 35).**

* Schnotz, W., & Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representation. Learning and Instruction, 13, 141–156. doi: 10.1016/s0959-4752(02)00017-8 / Schnotz, W. (2014). Integrated model of text and picture comprehension. In R. E. Mayer (Hrsg.). The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Auflage). New York: Cambridge University Press, S. 72-103. doi: 10.1017/CBO9781139547369.006
** Scheiter, K., Richter, J. & Renkl, A. (2020). Multimediales Lernen: Lehren und Lernen mit Texten und Bildern. In: Niegemann, H., Weinberger, A. (Hrsg.) Handbuch Bildungstechnologie. Berlin, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-662-54368-9_4

Literatur

  • Scheiter, K., Richter, J. & Renkl, A. (2020). Multimediales Lernen: Lehren und Lernen mit Texten und Bildern. In: Niegemann, H., Weinberger, A. (Hrsg.) Handbuch Bildungstechnologie. Berlin, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-662-54368-9_4
  • Hortz, H. (2015). Medien. In: Wild, E. & Möller, J. (Hrsg.). Pädagogische Psychologie. Berin, Heidelberg: Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-41291-2_6

Schaubild

Multimediaprinzipien

Auf Basis der Modelle und Forschungsergebnisse im Bereich des multimedialen Lernens wurden zahlreiche Multimediaprinzipien formuliert, die im Folgenden auf Basis der 'Research-Based Principles for Designing Multimedia Instruction' (Mayer 2014) kurz skizziert werden:

Reduktion lernirrelevanter Belastungen

Zusammenfassung

Das Kohärenzprinzip (engl. coherence principle) besagt, dass alle für den Lernprozess irrelevanten Wörter, Bilder, Töne und Animationen vermieden werden sollten, da diese vom eigentlichen Lerngegenstand ablenken bzw. die extrinsische kognitive Belastung der Lernenden erhöhen können.

"People learn more deeply from a multimedia message when extraneous material is excluded rather than included. The rationale for the coherence principle is that people are better able to focus on the essential material if we eliminate extraneous material that could distract them" (Mayer 2014: 63).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Signalprinzip (engl. signaling principle) besagt, dass für Lernende eine planvolle Strukturierung und Hervorhebung der zentralen Lerninhalte/Informationen hilfreich ist bzw. dadurch die extrinsische kognitive Belastung verringert werden kann (z.B. durch Pfeile, Zwischenüberschriften und Farben oder das temporäre Ausblenden eventuell ablenkender Inhalte).

"People learn more deeply from a multimedia message when cues are added that highlight the organization of the essential material. The rationale for the signaling principle is that people will learn more efficiently if the lesson is designed to call their attention to the important material in the lesson and how it is organized" (Mayer 2014: 63).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Redundanzprinzip (engl. redundancy principle) besagt, dass für Lernende visuelle Informationen in Kombination mit gesprochenen Erläuterungen lernförderlicher sind, als visuelle Informationen in Kombination mit gesprochenen Erläuterungen und längeren Textelementen. Bei der Gestaltung von Präsentationen oder Lernvideos sollten parallel zu visuellen Informationen - mit Ausnahme von Schlüsselwörter - keine längere Textelemente verwendet werden, um so die extrinsische kognitive Belastung der Lernenden gering zu halten.

"People learn more deeply from graphics and narration than from graphics, narration, and on-screen text. The rationale is that with redundant presentations people may waste precious processing capacity by trying to reconcile the two verbal streams of information or may focus on the printed words rather than the relevant portions of the graphics" (Mayer 2014: 63).

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Räumliche Kontiguitätsprinzip (engl. spatial contiguity principle) besagt, dass Bilder und dazugehörige Wörter räumlich möglichst nah beieinander platziert werden sollten, um dadurch - insbesondere bei Lernenden mit geringem Vorwissen - die extrinsische kognitive Belastung zu minimieren. 

"People learn more deeply from a multimedia message when corresponding printed words and graphics are presented near rather than far from each other on the page or screen. The rationale is that spatial contiguity helps learners build connections between corresponding words and graphics" (Mayer 2014: 63f.).

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Zeitliche Kontiguitätsprinzip (engl. temporal contiguity principle) besagt, dass bei zeitbasierten Medien, Bilder und verbale / schriftliche Erläuterungen simultan und nicht nacheinander präsentiert werden sollten, um so die extrinsische kognitive Belastung der Lernenden zu reduzieren. 

"People learn more deeply from a multimedia message when corresponding graphics and narration are presented simultaneously rather than successively. The rationale is that temporal contiguity helps learners build connections between corresponding words and graphics" (Mayer 2014: 64).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

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Optimierung kognitiver Belastungen aufgrund der Komplexität des Lerngegenstands

Zusammenfassung

Das Prinzip des Vorwissens (engl. pre-training principle) besagt, dass im Vorfeld der Rezeption oder Bearbeitung multimedialer Lernmaterialien eine Vermittlung der zentralen Begriffe und Konzepte erfolgen sollte. Dieses Vorwissen hilft den Lernenden später bei der kognitiven Verarbeitung und Verknüpfung wesentlicher Informationen. 

"People learn more deeply from a multimedia message when they have learned the names and characteristics of the main concepts. The rationale is that pre-training allows students to focus on the causal connections in the multimedia explanation because they already know the names and characteristics of the key elements" (Mayer 2014: 65).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Segmentierungsprinzip (engl. segmenting principle) besagt, dass multimediale Lehrmaterialien in kleineren Segmenten strukturiert und präsentiert werden sollten (z.B. anstatt längere Videoaufnahmen anzubieten, sollten Sie diese in Form mehrere Kurzvideos mit prägnanten Inhaltstiteln aufteilen und im Idealfall mit Lernkontrollaufgaben kombinieren). Indem die Lernenden die einzelnen Abschnitte in ihrer eigenen Geschwindigkeit bearbeiten und selbst entscheiden können, wann sie sich der nächste Lerneinheit zuwenden, reduziert sich der Aufwand zur kognitiven Verarbeitung und Verknüpfung wesentlicher Informationen. 

"People learn more deeply when a multimedia message is presented in learner-paced segments rather than as a continuous unit. The rationale is that segmenting allows people to fully process one step in the process before having to move onto the next one" (Mayer 2014: 64).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

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Zusammenfassung

Das Modalitätsprinzip (engl. modality principle) besagt, dass bei der Verwendung visueller Informationen sprachliche Erläuterungen lernförderlicher sind, als schriftliche Erläuterungen. Durch diese Aktivierung mehrerer Sinneskanäle können Lernende die wesentlichen Informationen besser kognitiv verarbeiten und verknüpfen.

"People learn more deeply from a multimedia message when the words are spoken rather than printed. The rationale is that the modality principle allows learners to off-load some of the processing in the visual channel (i.e., the printed captions) onto the verbal channel, thereby freeing more capacity in the visual channel for processing the animation" (Mayer 2014: 65).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

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Förderung lernrelevanter Aktivitäten durch zwischenmenschliche Aspekte

Zusammenfassung

Das Personalisierungsprinzip (engl. personalization principle) besagt, dass im Rahmen der verbalen Erläuterungen multimedialer Lernmaterialien ein alltagsnaher, personalisierter Sprachstil und Personalpronomen verwendet werden sollten. Ein zu stark formaler, sachlicher Sprachstil kann die Motivation der Lernenden, sich intensiv mit den wesentlichen Informationen auseinanderzusetzen, reduzieren.

"People learn more deeply when the words in a multimedia presentation are in conversational style rather than formal style. The rationale for this technique is that conversational style can prime a sense of social presence in the learner, which causes the learner to try harder to make sense of what the instructor is saying by engaging in appropriate cognitive processing during learning, leading to learning outcomes that are better able to support problem-solving transfer." (Mayer 2014: 66).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Stimmprinzip (engl. voice principle) besagt, dass bei multimedialen Lernmaterialien eine menschliche Stimme lernförderlicher ist, als eine computergenerierte Stimme. Die soziale Präsenz einer menschlichen Stimme erhöht bei den Lernenden die Motivation sich intensiver mit den Lerninhalten auseinanderzusetzen. Allerdings muss dabei angemerkt werden, dass computergenerierte Stimmen mittlerweile eine sehr hohe bzw. realitätsnahe Qualität erreichen können, so dass in diesem Bereich weitere Forschungen notwendig sind.

"People learn more deeply when the words in a multimedia message are spoken in a human voice rather than in a machine voice. Human voice is intended to prime a sense of social presence in learners" (Mayer 2014: 66).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Verkörperungsprinzip (engl. embodiment principle) besagt, dass multimediale Lernmaterialien lernförderlicher sind, wenn die dargestellte Lehrperson (oder pädagogischen Agenten/Avatare)  Körperbewegungen, Gesten, Mimik und Blickkontakt in gezielter Weise - eventuell auch in leicht übertriebener Form - einsetzt. Die gesteigerte 'körperliche Präsenz' der Lehrperson erhöht bei den Lernenden die Motivation sich mit den Lerninhalten intensiver auseinanderzusetzen. 

"People learn more deeply when onscreen agents display human-like gesturing, movement, eye contact, and facial expression. Human-like action is intended to create a sense of social presence with the instructor" (Mayer 2014: 66).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusammenfassung

Das Bildprinzip (engl. image principle) besagt, dass in multimedialen Lernmaterialien nicht durchgehend ein statisches Bildfenster der Lehrperson sichtbar sein sollte, da dieses die Lernenden von der Verarbeitung der wesentlichen Informationen ablenken kann. Das Einfügen von Bildfenstern der Lehrperson sollte daher zielgerichtet - gemäß der Komplexität der präsentierten Inhalte - vorgenommen werden.

"People do not necessarily learn more deeply from a multimedia presentation when the speaker's image is on the screen rather than not on the screen. Having a static image may cause distraction that detracts from any social benefits" (Mayer 2014: 66).*

* Mayer, R. E. (2014). Research-based principles for designing multimedia instruction. In V. A. Benassi, C. E. Overson, & C. M. Hakala (Eds.), Applying science of learning in education: Infusing psychological science into the curriculum (pp. 59–70). Society for the Teaching of Psychology.

Videos

Zusätzliche Empfehlungen für multimediales Lernen (ITPC)

Zusammenfassung

Das Präsentationssequenz-Prinzip besagt, dass wenn ein Bild und der dazugehörige Text nicht gleichzeitig präsentiert werden können, zuerst das Bild und danach der Text präsentiert werden sollte. Lernenden fällt es in der Regel leichter das mentale Modell eines Bildes durch Textinformationen anzureichern, als Bildinformationen nachträglich mit den propositionalen Repräsentationen der Textinformationen zu verknüpfen. 

"If a mental model is constructed only from a text, the model will therefore most likely differ to some extent from a picture presented to illustrate the subject matter, even if it fully corresponds to its verbal description. Thus, if the picture is presented after the text, the picture will most likely interfere with the previously text-based constructed mental model. Such interference is avoided when the picture is presented before the text even if the learner looks only briefly at the picture to benefit from its mental model scaffolding function" (Schnotz 2005: 92).*

* Schnotz, W. (2005). Integrated Model of Text and Picture Comprehension. In: Mayer, R. (Hrsg.). The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Auflage). Cambridge: Cambridge University Press, S.  72–103.

Zusammenfassung

Das Structure-Mapping-Prinzip besagt, dass wenn mehrere Bilder existieren, mit denen ein Wissensinhalt visualisiert werden könnte, nur das Bild ausgewählt werden sollte, welches die Aufgabe oder Lernziele am adäquatesten repräsentiert. Eine unpassende bzw. nicht auf das jeweilige Lernziel abgestimmte Form der visuellen Darstellung kann sich auch negativ auf den Lernprozess auswirken. 

"The same subject matter can often be visualized in different ways. Contrary to the dual-coding theory (Paivio, 1986), which assumes that verbal and pictorial coding is generally better for learning than single coding, the ITPC model considers the form of visualization an important predictor of a multimedia effect. Pictures are beneficial for learning only if task-appropriate forms of visualization are used, whereas they are harmful in the case of task-inappropriate forms of visualization" (Schnotz 2005: 92).*

* Schnotz, W. (2005). Integrated Model of Text and Picture Comprehension. In: Mayer, R. (Hrsg.). The Cambridge handbook of multimedia learning (2. Auflage). Cambridge: Cambridge University Press, S.  72–103.

Technische Aspekte: Video

An dieser Stelle finden Sie einige Grundlagen zu den technischen Aspekten und Begrifflichkeiten im Bereich 'Video' (u.a. zu Bildschirmauflösungen, Bildraten, Bitraten, Dateikompressionen, Video- / Audiocodecs und Dateiformate).

Überblick

Bildschirmauflösungen werden in der Regel anhand der Anzahl der Bildschirmpixel / Bildpunkte (px) aufgeführt (horizontal x vertikal). Bei einem Seitenverhältnis von 16:9 haben sich folgende Auflösungen im Videobereich etabliert:

  • 720 x 480 px (auch DVD / SD genannt)
  • 1280 x 720 px (auch HD / 720p genannt)
  • 1920 x 1080 px (auch Full HD / 1080p genannt)
  • 2560 x 1440 px (auch Quad HD / 2K genannt)
  • 3840 x 2160 px (auch Ultra HD / 4K genannt) 

Empfehlungen

Die Größe einer Videodatei ist u.a. abhängig von der verwendeten Bildschirmauflösung. Um eine flüssige Darstellung auch bei älteren (langsamen) Internetverbindungen zu gewährleisten, empfehlen wir daher für Videos in Studium und Lehre eine Aufnahme & Bereitstellung von Videodateien in 1280 x 720 px (für Webcam und Folienaufnahmen) oder 1920 x 1080 px (für Bildschirmaufzeichnungen). Vor der Bereitstellung auf Webseiten bzw. in Moodle ist es eventuell hilfreich, die Videodatei noch einmal zu komprimieren, um so die Dateigröße weiter zu reduzieren und ggf. das Dateiformat anzupassen. Siehe hierzu auch 'Dateiformate & Dateikompression'.

Die abbildung verdeutlicht die Größenverhältnisse unterschiedlicher Bildschirmauflösungen.

Bildschirmauflösungen im Vergleich

Überblick

Videos können in unterschiedlichen Bildraten / Bildern pro Sekunde (häufig auch als fps bezeichnet = frames per second) aufgezeichnet werden. Während die Bildrate des 'klassischen' Kinofilms 24  bzw. 23.976 beträgt, werden Internetvideos in der Regel mit einer Bildrate von 30 oder 60 bereitgestellt.

Empfehlungen

Da die Bildrate u.a. Einfluss auf die Dateigröße hat, empfehlen wir für Videodateien in Studium und Lehre eine Bereitstellung in 30 Bildern pro Sekunde. Bei Bildschirmaufzeichnungen (Screencasts) kann allerdings eine Bildrate von 60 sinnvoll sein, damit die Bewegungen auf dem Monitor (z. B. des Mauszeigers) flüssiger dargestellt werden und dadurch auch die Inhalte des Videos besser nachvollziehbar sind. 

Überblick

Damit Videodateien auf allen Endgeräten (Desktop und Mobil) sowie unterschiedlichen Webbrowsern abgespielt werden können, müssen diese in speziellen, streamingfähigen Dateiformaten über die jeweilige Lehr-/Lernplattform bereitgestellt werden. Als wichtigste Dateiformate zur Kodierung und Dekodierung von Internetvideos haben sich in diesem Bereich MP4 und WEBM etabliert. Beide Dateiformate enthalten in der Regel eine Video- und eine Audiospur, wobei diese Spuren unterschiedlich kodiert und unterschiedlich stark komprimiert werden können. Diese Kompressionsverfahren werden auch Video- bzw. Audiocodecs genannt (dabei fungieren MP4 und WEBM eigentlich nur als 'Container-Formate', welche die Video- und Audiospuren bzw. Audio- und Videocodecs sowie die dazugehörigen Metadaten in einer Datei zusammenfassen).

Um eine möglichst große Kompatibilität zu gewährleisten sollte bei MP4-Dateien standardmäßig der Videocodec H.264 und der Audiocodec AAC und bei WEBM-Dateien der Videocodec VP8/VP9 der Audiocodec Vorbis/Opus verwendet werden (diese Bezeichnungen zu kennen kann hilfreich sein, da bei einigen Programmen entsprechende Einstellungen im Vorfeld der Aufnahme oder beim Dateiexport vorgenommen werden müssen). Dabei erlauben es die Codecs, die Bitrate - d.h. Datenmenge pro Sekunde - für die Video- und Audiospur festzulegen und damit präzise Einstellung in Bezug auf die Bild- bzw. Audioqualität und Dateigröße vorzunehmen.

Empfehlungen: Da Softwareprogramme für Videoaufzeichnungen in der Regel zahlreiche Ausgabeformate anbieten, sollten Sie darauf achten, dass Sie das Video als MP4 oder als WEBM-Datei ausspielen bzw. exportieren. Sie können vorhandene Videodateien auch im Nachhinein in ein streamingfähiges Dateiformat umwandeln oder durch eine stärkere Komprimierung in der Dateigröße reduzieren (ein ca. 10-minütiges Video lässt sich in der Regel in einer zufriedenstellenden Qualität auf ca. 20-30 MB komprimieren). Hierzu empfehlen wir Ihnen das Open Source-Programm HandBrake. Alternativ können Sie uns auch diesbezüglich kontaktieren.

Überblick

Da streamingfähige Dateiformate per se keine Untertitelspuren enthalten können, müssen diese entweder in die Videodatei 'eingebrannt' (offene Untertitel) oder als separate vtt-Untertiteldatei mit der Videodatei verknüpft und dynamisch eingeblendet werden (geschlossene Untertitel). Die Moodle-Lernplattform der ASH Berlin bietet die Möglichkeit mehrere Untertitelspuren als geschlossene Untertitel hinzuzufügen, welche dann von den Nutzer_innen je nach Bedarf ausgewählt und zugeschaltet werden können.

Empfehlungen

Untertiteldateien im vtt-Format lassen sich u.a. mit der Open Source-Software SubtitleEdit und der 'Audio to Text'-Implementation von 'Whisper' weitgehend automatisch generieren (diese Implementation ist allerdings noch nicht ganz ausgereift - sobald die Funktion weiter verbessert wurde, wird hier eine Anleitung dafür verlinkt).

Weitere Materialien

  • Mayer, R. (2020). Multimedia Learning (3rd ed.). Cambridge: Cambridge University Press. doi: 10.1017/9781316941355
  • Niegemann, H. M. (2008). Kompendium multimediales Lernen. Berlin, Heidelberg: Springer  doi: 10.1007/978-3-540-37226-4

Kontakt

Falls Sie Fragen bezüglich der hier aufgeführten Informationen haben oder Unterstützung bei der didaktischen Gestaltung und Verwendung multimedialer Lernmaterialien benötigen, freuen wir uns auf Ihren Kontakt:

Daniel Klenke

Referent für Digitale Mediendidaktik

Raum 413

T +49 30 99245264

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