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Mittwoch, 11. Februar 2015

Instructional Design Teil 8: Das ADDIE-Modell für den praktischen Einsatz


Bei der Konzipierung eines Bildungsvorhabens ist es wichtig die Gesamtübersicht zu behalten und die Verwirklichung in eine Strategie einzubetten. Eine Richtschnur für die Praxis stellt das ADDIE-Modell dar, welches von der Bestimmung des Ausgangspunktes bis zur Evaluation reicht.

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Nachdem nun einige der gängigen Modelle zum Instruktionsdesign vorgestellt wurden, gilt es festzuhalten, dass die Wahl eines geeigneten Modells für die Instruktion jeweils von den Gegebenheiten abhängig ist und den verfolgten Zielen. Darüber hinaus muss ein Ausbildungsvorhaben in eine Strategie eingebettet sein, wenn es, gemessen an den zugrundeliegenden Zielen, erfolgreich sein soll. Von der Bestimmung des Ausgangspunktes bis zur Evaluation gibt das ADDIE-Modell einen praktischen roten Faden vor für alle Ansätze des Instructional Design. (vgl. Morrison et al. 2010) ADDIE steht dabei für die fünf Phasen zur praktischen Umsetzung des Instruktionsdesign in ein Instruktionssystem:
  • Analysis
  • Design
  • Development
  • Implementation
  • Evaluation
Somit ist das ADDIE-Modell ein Modell zur Entwicklung eines Instruktionssystems (Instructional Systems Design, ISD), wobei die meisten gängigen Modelle dieses Typs Variationen des ADDIE Prozesses sind. (vgl. Piskurich 2006) Entwickelt wurde das ADDIE-Modell an der Florida State University, wo nach einem Programm geforscht wurde, ein Instruktionsmodell umzusetzen für das militärische Training, welches sowohl geeignet war einzelne Personen für spezielle Aufgaben zu schulen, als auch dafür, Curricula zu entwickeln, für umfassende teilstreitkraftübergreifende Schulungsmaßnahmen. (vgl. Branson et al. 1975)
Das Modell beinhaltete verschiedene Schritte, innerhalb der einzelnen fünf Phasen, wobei der Ansatz darauf hinauslief, jeweils eine Phase zuerst komplett zu durchlaufen, bevor man zu der nächsten Phase überging. Über die Jahre wurden die einzelnen Schritte überarbeitet und somit wurde das Modell immer dynamischer und interaktiver.

Die Analyse (Analysis) umfasst dabei die Bereiche Zielgruppe, Arbeitsumfeld, Inhalte, Aufgaben und Lernziele. Dabei kann man sich u.a. ausrichten an den Leitfragen:
  • Wer sind die Lernenden und welche Chrakteristiken weisen sie aus?
    (Anzahl, Alter, Vorwissen, Geschlechterverteilung etc.)
  • Was sind die zu erreichenden neuen Fähigkeiten?
  • Welche Lerneinschränkungen existieren?
    (Motivation, intrinsische oder extrinsische Motivationsgrundlage etc.)
  • Wie sind die Lerngegebenheiten?
  • Welche pädagogischen Intentionen sind gegeben?
  • Welche lerntheoretischen Überlegungen sind sinnvoll?
  • Welche zeitlichen Vorgaben sind zu erfüllen?
Neben den technischen Voraussetzungen oder anderen äußeren Gegebenheiten, wie benötigten Kompetenzen und Ressourcen, ist es bspw. von nicht zu unterschätzender Bedeutung für die Implementierung eines Bildungsvorhabens, ob die Motivation der Lernenden der Wissenserwerb selber ist (intrinsische Motivation) oder durch äußere Zwänge (extrinsische Motivation) vorgegeben wird. Der Erfolg einer Schulung bzw. Instruktion, wie auch immer dieser definiert ist, steht und fällt nun einmal auch damit, wie die Motivationslage unter den Lernenden ist und wie darauf innerhalb von Entwurf und Entwicklung einer Maßnahme eingegangen wird. 
 
Die Entwurfsphase (Design) beinhaltet die Integration der Lernvorgaben, der Beurteilungsmaßstäbe und -instrumente, der Übungen, des Inhalts, die Lerngegenstandsanalyse, die Planung der Ausbildungseinheiten sowie der Medienausweahl, unter systematischer und spzifischer Vorgehensweise. Eine systematische Vorgehensweise bedeutet hier eine logisch planmäßige Methode der Identifikation, Entwicklung und Evaluation einer Reihe von planmäßigen Strategien, mit Aufmerksamkeit auf die Zielvorgaben des Projektes. Die spezifische Vorgehensweise bedeutet dabei, dass jedes Element der Planung, unter Beachtung der einzelnen Details, schrittweise abgearbeitet werden muss.
In der Etwurfsphase:
  • wird die pädagogische, äußere und technische Strategie festgelegt
  • wird diese Strategie dann überprüft, unter Beachtung der Zielsetzung, auf Kognitions-, Affektions- und Verhaltensziele
  • werden Lernumgebung und -materialien festgelegt
Hier entscheidet man sich also, basierend auf den Ergebnissen der Analyse, eventuell für eines der ID-Modelle oder einer Kombination von mehreren.

In der Entwicklungsphase (Development) werden auf Basis der Entwurfsplanung das „Drehbuch“ erstellt, die Materialien entwickelt, die Medien produziert, die Programme entwickelt und getestet etc. Hier muss auch entschieden werden ob Entwicklungsaufgaben selbst durchgeführt werden, oder Medien eingekauft bzw. in Auftrag gegeben werden sollen. 
 
Bei der Implementierung (Implementation) gilt es die Ergebnisse aus der Analyse, die in Entwurf und Entwicklung in ein Instruktionssystem überführt wurden, einzubinden in die Organisation, Technik, Ökonomie und Kultur der umgebenden Infrastruktur, unter Beachtung der Didaktik. Das heißt also, dass es hier ernst wird und das System zur Anwendung gebracht werden soll. Die Implementierung beinhaltet also unter anderem:
  • die Bereitstellung der Lernumgebung und des Materials
  • die Sicherstellung der Funktion aller Komponenten
  • die Unterweisung des benötigten Personals in diese Komponenten etc.

Die Evaluation ist die systematische Einbindung von geeigneten Kontrollinstrumenten in alle Prozesse. Hier werden Daten zur Untersuchung des Nutzens einer Maßnahme oder einzelner Teile derselben in formativer Form, also prozessbegleitend, oder summativer Form, also zur Auswertung, erhoben. Dabei gelten u.a. folgende Leitfragen:
  • Welchen Zweck verfolgt die Evaluation?
  • Welche Informationen sollen erhoben werden?
  • Für wen sind diese Informationen bestimmt?
  • Was muss zur Evaluation sichergestellt werden?
Die Evaluation gilt der Qualitätssicherung aller Phasen des Instruktionsdesigns, des Systems und die Maßnahme betreffend, einerseits auf technisch-funktionale Aspekte bezogen, als auch auf didaktische Fragen. Dazu gehören also Fragen über technische Belange, wie Funktionalität, Stabilität, Ästhetik bzw. Übersichtlichkeit, wie auch Fragen an die Lernenden über Handhabung, Interesse, Motivation, Erwartungen, Verbesserungsvorschläge, Lernzielerreichung etc.


 
Das ADDIE-Modell (Schwarz|Berlin 2015)


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Instructional Design Teil 7: 4C/ID – Modell für das Training komplexer Fähigkeiten


Komplexe Fähigkeiten brauchen relativ lange Zeit um ausgebildet zu werden. Ein Modell der Organisation von Lernzprozessen, die das Training dieser komplexen Fähigkeiten organisieren soll, stellt das Vier-Komponenten-Modell (4C/ID) dar.

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Das Vier- Komponenten (4C) Instruktionsdesign (ID)-Modell wurde entwickelt von Jeroen Merriënboer. Es befasst sich vornehmlich mit dem Trainieren komplexer kognitiver Fertigkeiten. Es geht davon aus, dass Expertenwissen relativ lange Zeit benötigt, um aufgebaut zu werden. Dabei sind Beispielhaft Softwareentwickler, Fluglotsen oder Ärzte zu nennen.
Es wird davon ausgegangen, dass dieses Expertenwissen
  • einerseits aus Routine besteht, bei der wiederkehrende Aufgaben zusammengeführt werden und somit automatisiert werden können,
  • andererseits aus Schemata besteht, bei denen es um die Ausführung ganzheitlicher Aufgaben geht, die nicht automatisiert werden können, also das Wissen vertieft werden muss, um zu ganzheitlichen problemorientierten Lösungen (Heuristische Methoden) zu gelangen.


Das Training wird durch folgende Komponenten charakterisiert (vgl.: Niegemann et al. 2008):
  1. Learning Task – Lernaufgaben

    • konkrete realistische relevante Aufgaben
    • Aufgabenbeschreibung (z.B. Lösungsbeispiele, Vervollständigungsaufgaben,    herkömmliche Aufgaben)
    • Anleitung und Beratung

  2. Supportive Information

    • Unterstützende Informationen für einmalige Aufgaben
    • Domänenspezifische Modelle (ergänzt durch Fallstudien)
    • Systemische Vorgehensweisen beim Problemlösen (ergänzt durch Demonstrationsbeispiele)
    • kognitives Feedback

  3. Procedural Information – Prozedurale Informationen

    • Just-in time Informationen
    • Praktische Instruktionen (Demonstrationen)
    • Voraussetzungswissen (Beispiele)
    • Informative (kognitive) Rückmeldung
  4. Part-Task Practise – Üben von Teilaufgaben

    • Zusätzliche wiederholende Übungen von wiederkehrenden Aufgaben
    • Übungsaufgaben
Beim Design gilt ein genereller Unterschied zwischen der Konzeption der Wissensvermittlung und der Konzeption von Übungs- und Anwednungsaufgaben. Das 4C/ID-Modell beinhaltet Anleitungen zur Entwicklung von problemorientierten Lernumgebungen und Curricula, im Sinne von Problemstellungen, Fall- und Projektaufgaben und Arrangements von Situationen, in denen komplexe kognitive Fähigkeiten ganzheitlich vermittelt und geübt werden können. Dabei werden hier zwei Problemformate unterschieden (vgl. Niegemann 2001: S. 62ff.):
  • Produktorientierte Problemformate
    Hier liegt die Betonung auf der Lösung und weniger auf dem speziellen Weg.
  • Prozessorientierte Problemformate
    Hier liegt die Betonung auf dem Lösungsweg, also die Förderung des Transfers, der Fähigkeit der Übertragung auf andere Situationen, bzw. der Fähigkeit heuristische Methoden zu entwickeln.
Das 4C/ID-Modell liefert diesbezüglich Kriterien für die Wahl eines bestimmten Problemformates.
Beim Design geht man nach folgenden Ebenen vor:
  1. Zerlegung der zu vermittelnden Fähigkeiten in Teilfähigkeiten
  2. Analyse des Wissens, das notwendig ist, die Teilfähigkleiten zu erlangen
  3. Auswahl von geeigneten Methoden für Wissenserwerb und Übung der Teilfähigkeiten
  4. Festlegung einer Trainingsstrategie und Entwicklung der Lernumgebung
Auf jeder dieser Ebenen sind wiederum vier Designkomponeten zu berücksichtigen, die sich auf die Ausbildung von Routinen und heuristischen Methoden beziehen:
  1. Komponente K - Kompilierung:
    Analyse von Teilfähigkeiten, die wiederholt angewandt werden müssen und die wenig kognitive Ressourcen beanspruchen – also Automatismen die sich herausbilden und Routine werden
  2. Komponente V – Vorwissen/(Wissens-)Voraussetzungen:Analyse des Wissens, das Voraussetzung für die routinemäßige Ausführung von Tätigkeiten ist
  3. Komponente I – Induktion:Analyse von Teilfähigkeiten, die sich auf nicht routinemäßige Aufgaben beziehen – also heuristische Fähigkeiten verlangen
  4. Komponente E – Elaboration:Analyse des Wissens, das Voraussetzung für die nicht routinisierbaren Fähigkeiten ist
Im Mittelpunkt der Überlegungen beim Design einer Lernumgebung stehen, bei diesem Modell, die Beziehungen der einzelnen Komponenten:

Instructional Design Teil 6: Goal-Based-Scenarios – Lernen durch Analogie


Wenn sich Lernen in Form von Episoden organisieren läßt und Handlungsabläufe gespeichert werden in Form von Analogien, dann bieten sich die Goal-Based-Scenarios als Modell an, um die Gedächtnisorganisation daran auszurichten.

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Der Hintergrund dieses Modells geht zurück auf Arbeiten von Roger Schank im Bereich Kognitionspsychologie und Künstliche Intelligenz. Nach dem Gedächtnismodell von Schank, läßt sich Lernen in Form von Episoden organisieren, in welchem Problemlösungen sich abbilden lassen als Prozesse, die abgespeicherte Fälle als Beispiele nutzen. Die Gedächtnisorganisation funktioniert also demnach in Form von Geschichten, die hier Berichte über typisierte Handlungsabläufe darstellen und dabei auftretene unerwartete Ereignisse. Als besonders nachhaltige Lernprozesse gelten hier solche, die auf enttäuschte Erwartungen folgen, da das Bedürfnis nach Erklärung dann besonders stark ist und somit die Bedingungen für effektives Lernen besonders günstig sind.
Dieses Modell liefert Anleitungen zu wesentlichen Aspekten multimedialen Lernens und umfasst sieben wesentliche Komponenten (vgl. Niegemann 2001: S. 55ff.):
  1. Lernziele: Unterschieden in Faktenwissen und prozeduralem Wissen
  2. Auftrag: Eine attraktive, interessante Aufgabe, zur Konstruktion einer Situation, in der die Lernenden ein Ziel verfolgen und Pläne machen
  3. Cover Story: Die Rahmenhandlung, muss Gelegenheiten bieten, Fertigkeiten zu üben, sowie Anreize zur Informationsbeschaffung - sie liefert den Kontext für den Auftrag und vermittelt die Relevanz für die Aufgabenstellung
  4. Rolle des Lernenden:Innerhalb des Rollenverhaltens sollen notwendige Fertigkeiten und Wissen genutzt werden, die Gegenstand des Lehrinhaltes sind
  5. Szenario: Die Handlungen innerhalb des Szenarios müssen so konzipert sein, dass die notwendigen Handlungen eng an den Auftrag gebunden sind und auf die Ziele (Lernziele) bezogen sind. Im Verlauf geht es um Entscheidungen, die in ihren jeweiligen Konsequenzen dargestellt werden, in deren Folge dem Lernenden sich Fortschritte, im Hinblick auf die Auftragserfüllung, klar erschließen. Bei Rückschlägen muss klar werden, dass es sich um unerwartete bzw. erwartungswidrige Ereignisse handelt. Handlungen durch den Lernenden sollten so konzipiert sein, dass ausreichend Handlungsspielraum gegeben wird, aber auch nicht mehr, als zur Auftragserfüllung erforderlich.
  6. Ressourcen:Gut strukturierte und leicht zugängliche Informationen, die optimalerweise in die Handlung der Geschichte integriert sind
  7. Rückmeldungen: Situationsbezogene just-in-time Informationen, die Rückschlüsse auf den Kontext der Handlung zulassen 



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Instructional Design Teil 5: Anchored Instruction – Multimediales Lernen mit Geschichten


Bei komplexen Lernzielen wurde die Rigidität von Modellen des multimedialen Lernens oft bemängelt. Eine Antwort darauf stellt die Anchored Instruction dar, die als wesentliches Merkmal einen narrativen Anker hat und als Brücke zum motivierenden Projektunterricht geschaffen wurde.

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Die Anchored Instruction ist ein pädagogisch-psychologischer Ansatz der am Learning Technonology Center (LTC) in Vanderbilt, von der Forschergruppe um Bransford und der Cognition and Technology Group at Vanderbilt (CTGV), entwickelt wurde.
Es handelt sich dabei um multimediale Lernumgebungen, bei welchen mittels Videogeschichten, die an speziellen „Ankerproblemen“ aufgehängt sind, kontext- und alltagsbezogene „Lernerlebnisse“ stattfinden sollen, damit, unter Einbeziehung von Vorwissen und Alltagsdenken, fallbezogene Prblemlösungen erarbeitet werden und somit problemorientiertes Lernen gefördert wird. Das zentrale Merkmal ist ein narrativer Anker, der Interesse wecken soll und die Aufmerksamkeit auf Wahrnemung und Verständnis der Problemstellung lenken soll. Die dargestellten Probleme sind dabei komplexe Situationen, eingebunden in einen alltäglichen Kontext, die unterschiedliche Fachbereiche betreffen können.
Ausgangspunkt für die Forschung war die Kritik am passiven und dekontexualisierten Unterrricht und der mait verbundenen Produktion von „trägem Wissen (vgl. Bransford et al. in Vosniadou & Ortony 1989: S. 470 – 497), welches schon recht früh beschrieben wurde (vgl. Whitehead 1929). 
 
Der Aufbau der Geschichten folgt dabei folgenden Gestaltungsprinzipien (vgl. Niegemann 2001: S. 46f.):
  • Verwendung audiovisueller Medien
  • narrative Struktur
  • Lösen komplexer, interdisziplinärer Probleme
  • Einbettung aller relevanten Informationen (zur Problemlösung) in die Geschichten
  • sinnvolle Komplexität
  • zur Förderung des Abstrahierens, verschiedene Geschichten zur selben Thematik
  • Verknüpfen verschiedener Wissensgebiete
Das Modell wurde entwickelt und präzisiert zu einem Modell für die Entwicklung flexibel adaptiver Lernumgebungen (Schwartz et al. in Reigeluth 1999: S.183-213). Als Ziel gilt tiefes Verständnis für die jeweiligen Fachdisziplinen, bei gleichzeitiger Problemlösefähigkeit, Kooperations- und Kommunikationsfähigkeit zu fördern. Die Zielerreichung wird angestrebt durch problembasiertes Lernen, gefolgt von offenem projektbasierten Lernen.
Im einzelnen liegen der Konzeption folgende Zielvorstellungen zugrunde (vgl. Niegemann 2001: S. 47f.):
  • Unterstützung von Lernenden und Lehrenden beim Verständnis des Wesentlichen
  • Individuelle Anpassung der Lehrmaßnahmen an das vorhandene Vorwissen der Lerneneden
  • Vermittlung unterschiedlicher Sicht- und Herangehensweisen in Bezug auf die Lehrinhalte
  • Verwendung von Methoden, die einerseits mit lern- und instruktionspsychologischen Prinzipien übereinstimmen, andererseits hinreichend flexibel sind (Zuschnittmöglichkeit auf verschiedene Gegebenheiten)
  • Erhöhung der Fähigkeit bei den Lernenden, scheinbare oder tatsächliche Widersprüche, wie das Nebeneiander unterschiedlicher Theorien, zu ertragen (Ambiguitätstoleranz)
  • Aufhängen neuer Lerneinheiten an subjektiv sinnvollen, möglichst authentischen Aufgabenstellungen
  • Förderung der Setzung eigener Ziele der Lernenden, selbst regulierte Exploration und Revision in Lernen und Instruktion
  • Motivieren durch anregen der Neugier und Induktion von Erwartungshaltungen
  • Hilfe für Lernende, ihre Lernfortschritte zu erkennen und zu reflektieren
  • ständige Weiterentwicklung der Lehrmethoden
  • Orientierung der Instruktionsmethoden an Lernfunktionen, nicht an verfügbaren Medien
  • Lernergruppe unterstützen, ein gemeinsames mentales Modell des jeweiligen Lehrgegenstandes zu entwickeln
  • Lernende überzeugen, ihre Ideen explizit mitzuteilen
  • Instruktionsdesign in Kooperation mit Lehrenden und Lernenden entwickeln
Folgende Phasen und Prinzipien werden bei der Methodik insbesondere erfasst:
  1. Vorausschau und rückblickende Reflexion: Ziele, Kontext und Anforderungen sollen von allen verstanden werden

  2. Konfrontation mit dem Einstiegsproblem: Das Einstiegsproblem soll so gewählt werden, dass Lernende ein gemeinsames Modell des Lerngegenstandes entwickeln können

  3. Ideenproduktion: Es erfolgt eine Ideensammlung durch die Lernenden. Dabei kommt es insbesondere darauf an, dass die Lernenden ihr Denken explizit machen, dass sie erkennen, was andere denken, dass sie ermutigt werden, eigene Gedanken in der Gruppe zu artikulieren, dass die Lehrenden den Wissenstand der Lernenden leichter diagnostizieren können und das die Lernenden selbst Grundlagen für das Erkennen ihrer eigenen Lernfortschritte entwickeln

  4. multiple Perspektiven: Es muss deutlich gemacht werden, dass es in dem jeweiligen Fachgebiet unterschiedliche Sichtweisen gibt

  5. Recherchieren, Explorieren, Verbessern: Wichtig ist die Nutzung unterschiedlicher Informationsquellen, die Zusammenarbeit mit anderen Lernenden und die Verwendung der Arbeitsergebnisse anderer 

  6. Selbsttests: Sobald Lernende sich dem gewachsen fühlen, sollen sie ihren Leistungsstand testen können. Dazu sollten vielfältige Testformen angeboten werden. Rückmeldungen müssen Vorschläge zum lückenschließenden Lernen beinhalten

  7. öffentliche Darstellung: Arbeitsergebnisse sollen präsentiert werden. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten – Präsentieren der besten Lösung oder das Erstellen einer Dokumentation mit Tipps und Ideen für Lernende, die das Projekt noch bearbeiten sollen

  8. fortschreitende Vertiefung: Es gibt insgesamt drei Lernzyklen, mit steigendem Schwierigkeitsgrad. Innerhalb einer Aufgabe wird methodisch jeweils der gleiche Lernzyklus durchlaufen ( siehe 2 bis 7)

  9. allgemeine Reflexion und Entscheidungen über Dokumentationen: Nach Durchlaufen der drei Lernzyklen erolgt ein Rückblick auf den Lernprozess mit Reflexion der Ideen und Situationen
Die Umsetzung des Modells ist sehr aufwendig, da es gekoppelt ist an multimediale Medien. Dennoch scheint es recht gut geeignet zu sein im schulischen Bereich oder der beruflichen Erstausbildung, im Rahmen fächerübergreifenden Projektunterrichts. Die Entwicklung einer auf dem Modell basierenden Lernumgebung auf Softwarebasis ist bisher noch relativ neu. Aber generell gibt es eine bisher positive Resonanz für das Modell. (vgl. dazu auch Scharnhorst in SZBW 23 (3)/2001: S. 471 – 492)



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Instructional Design Teil 4: Motivierung durch ARCS


Eine der hauptsächlichen Problemstellungen im Instruktionsdesign stellt die Motivierung dar. Das ARCS-Modell nach Keller & Kopp stellt dieser dieser Frage, im Bezug zum E-Learning.

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Die Hauptanforderungen des ARCS-Modells können als Mindestanforderung jedes Instruktionsdesigns gelten, wobei man beachten muss, dass die Motivierung als wesentliches Gestaltungsprinzip den gesamten Prozess der Entwicklung des selben mitbestimmen muss, da es nicht nachträglich eingefügt werden kann. (vgl. Niegemann 2001: S. 37ff.)
Das ARCS-Modell, für das E-Learning, nach Keller & Kopp, basiert auf dem 1983 von John M. Keller entwickelten motivationalen Design, wobei ARCS für die vier motivationalen Bedingungen steht: Attention, Relevance, Confidence und Satisfaction. (vgl. Keller & Kopp in Reigeluth 1987)


  • Attention – Aufmerksamkeit erlangen und aufrecht erhalten;
    Der erste und wichtigste Schritt der Lernmotivation ist die Erlangung und Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit bzw. des Interesses der Lernenden.

  • Relevance – Bedeutsamkeit des Lerninhaltes;
    Der Lehrinhalt kann relevant zur Erreichung verschiedener Ziele sein, sich jedoch auch aus dem Lernprozess selbst herleiten.

  • Confidence – Zuversicht in den Erfolg sicherstellen;
    Eine positive Erfolgserwartung muss gegeben sein, um den Lernenden zu motivieren, wobei die Erfolgszuversicht in drei Dimensionen unterschieden wird – wahrgenommene Kompetenz, Kontrolle und Erfolgserwartung.


  • Satisfaction – Zufriedenheit bzw. Befriedigung erfahrbar machen;
    Eine Demotivierung kann sehr schnell eintreten, wenn die Folgen von Anstrengungen abweichen von den Erwartungen der Lernenden.

Für die Integration des ARCS-Modells in den traditionellen Unterricht wurden von Keller Empfehlungen formuliert (vgl. Keller 2000).




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Instructional Design Teil 3: Die ITT - Automatisierung des Instruktionsdesigns


Die Instuctional-Transaction-Theory von Merril steht in enger Beziehung zur Entwicklung des Computer Based Training. Bevorzugte Lehrinhalte sind Bedienung und Wartung von Maschinen sowie Klassifizierungsaufgaben.

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Das ITT-Modell beschränkt sich auf kognitive Lehrziele, lässt jedoch eine feine Unterscheidung nach Lehrzielkategorien zu. Es bietet sich an, wenn Bedienung, Wartung, Reparatur oder Klassifizierung von Maschinen oder Gegenständen im Mittelpunkt stehen. Als Instruktionsstrategie werden alle Bedingungen des Lernens für eine bestimmte Zielkategorie nach Gagné et al. erfüllt.
Die ITT, nach M. David Merrill, ist eine Weiterentwicklung seiner Component Display Theory (CDT). Bei der CDT geht es um die Identifikation von Komponenten, aus denen Lehrstrategien konstruiert werden können. Dabei werden u.a. unmittelbar lehrstoffbezogene Lehrschritte – primäre Darbietungsformen, Lehrschritte ohne direkten Bezug zum Lehrstoff, die jedoch das Lernen fördern oder erleichtrern – sekundäre Darbietungsformen, sowie Beziehungen zwischen diesen beiden Darbietungsformen unterschieden. Die CDT liefert Strategieempfehlungen für unterschiedliche Lehrzielkategorien. 
 
Eine elementare Bedeutung hat die exakte Wissensanalyse in der ITT, welche beim Instruktionsdesign allgemein sehr nützlich sein kann. Dabei werden vier grundlegende Typen von Wissensobjekten unterschieden:
  • Entitäten, also reale Objekte oder abstrakte Begriffe

  • Eigenschaften, also qualitative oder quantitative Merkmalsausprägungen

  • Aktivitäten, also Handlungen um Objekte zu manipulieren

  • Prozesse, also Ereignisse, die zu Veränderungen der Eigenschaften von Entitäten führen und beeinflusst werden können durch Aktivitäten oder andere Prozesse
(vgl. Niegemann 2001: S. 33)

Die systematische Wissensanalyse wird vollzogen anhand der folgenden Klassen von Transaktionen:
  • Indentifizieren: Teile einer Entität erinnern und benennen können

  • Ausführen: Schritte einer Aktivität erinnern und ausführen

  • Verstehen / Erklären: Erklären von Prozessen durch Gesetzmäßigkeiten

  • Urteilen: Bewerten Rangfolgen bilden

  • Klassifizieren: Sortieren von Objekten, Beispielen / Instanzen

  • Verallgemeinern: Klassen bilden, Gruppieren von Objekten, Beispielen / Instanzen

  • Entscheiden: Wählen zwischen Alternativen

  • Transfer: Übertragen auf neue Situationen

  • Ausbreiten: Erwerb von Fähigkeiten im Kontext desErwerbs anderer Fertigkeiten; Generalisieren von Fertigkeiten

  • Analogien: Erwerb von Wissen oder Können in Bezug auf Aktivitäten, Ereignissen oder Aktivitäten anhand der Ähnlichkeiten zu anderen Aktivitäten etc.

  • Ersetzen: Erweiterung einer bestimmten Aktivität, um eine andere Aktivität zu erlernen

  • Konzipieren: eine neue Aktivität erfinden und umsetzen
Mit diesem Ansatz wird die Entwicklung eines wissensbasierten Compterprogramms, also eines algorithmischen Instruktionssystems, verfolgt, welches nach Eingabe aller notwendigen Informationen ein Lernprogramm automatisch konzipiert und generiert. Die Entwicklung einer interaktiven Lernumgebung läuft dabei folgendermaßen ab: Im Rahmen der Wissensanalyse wird ein Begriffsnetz der Prozesse, Entitäten und Aktivitäten entwickelt- PEAnet. Daraus wird ein Simulationsalgorithmus entwickelt, als Grundlage aller Lernumgebungen, die auf einer entsprechenden PEAnet-Repräsentation basieren. Dieser überwacht die Handlungen und interpretiert diese, prüft die Bedingungen des Prozesses, der durch die jeweilige Aktivität beeinflusst wird und führt ggf. den Prozess aus. Geänderte Eigenschaftsausprägungen werden auf dem Bildschirm ausgegeben in geeigneter Form. Dabei sollen dem Lernenden, innerhalb der Simulation, erlaubt werden schwerwiegende Fehler und Handlungen rückgängig zu machen. Die Ziele der ITT sind
  • wirksame Instruktion durch präzise Angaben über die zu Erreichen eines bestimmten Lehrziels erforderlichen Interaktionen

  • effiziente Instruktionsentwicklung durch kürzere Entwicklungszeiten, auf Grundlage der algorithmischen Struktur der Theorie und Nutzung entwickelter Software

  • Entwicklung hochaktiver Lernumgebungen mit Simulationen und Anleitungen

  • Konzeption und Produktion individuell adaptiver Instruktion
Inwiefern eine solche Automatisierung des Instruktionsdesigns sinnvoll ist, hängt von den jeweiligen zugrundeliegenden Intenionen ab. Die exakte und systematische Wissensanalyse allerdings, gilt es allgemein im Entwurf einer Instruktionsmaßnahme zu überdenken.



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Instructional Design Teil 2: Instruktionsdesign nach Gagné, Briggs & Wagner


Die klassischen Modelle der Didaktik werden oftmals im Gegensatz zum Instruktionsdesign begriffen. Das Instruktionsdesign wird als interdisziplinäre, vorwiegend umsetzungs- und ergebnisorientierte Disziplin aufgefasst, mit technikaffiner Stoßrichtung.

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Das Grundprinzip hier ist die Sicherstellung der Lernvoraussetzung für die jeweils folgenden Lehrinhalte. Von einem bestimmten Lehrziel ausgehend, läßt sich eine hirarchische Struktur von Lernvoraussetzungen konstruieren, bei der die noch nicht beherrschten Lernvoraussetzungen jeweils wiederum ein Lehrziel darstellen – somit also eine Lehrzielhirarchie bilden, da die abgeleiteten Lehrziele ihrerseits jeweils Voraussetzungen der übergeordneten Lehrziele darstellen. (vgl. Niegemann 2001: S 25f.). Die zu vermittelnden Lerninhalte sollten daher nach bestimmten Kategorien analysiert werden. Diese Kategorien sind (vgl. Gagné, Briggs & Wagner 1992):
  • sprachlich präsentes Wissen,also Faktenwissen, welches erinnert und verbal wiedergegeben werden kann;
Hier ist auf die Bedeutung der Begrifflichlichkeiten im Kontext zu achten
  • kognitive Fähigkeiten,also beispielsweise, in aufsteigender Reihenfolge:
    - Unterscheidungsfähigkeit
    - anschauliche Begriffe
    - abstrakte Begriffe
    - Regeln und Problemlösefähigkeiten (Regeln höherer Ordnung);


  • kognitive Strategien,also solche Strategien, welche die eigenen Denk-, Lern- und Problemlöseprozesse verbessern (Metakognition)
Hier müssen die Fähigkeiten in aufsteigender Reihenfolge beachtet werden, da die Anwendung von Regeln(Kognitive Strategien - Metakongnition), die Kenntnis der Begrifflichkeiten und deren Unterscheidung voraussetzt (Faktenkenntnis).
  • Einstellungen,also komplexe mentale Zustände, die das eigene Handeln beeinflussen;
Auch hier ist die Kenntnis der Begrifflichkeiten und deren Unterscheidung, also Faktenkenntnis, eine Voraussetzung.
  • motorische Fähigkeiten,also Fähigkeiten zur routinierten Bewältigung praktischer Aufgaben.
Die Anwendung motorischer Fähigkeiten setzt die Beherrschung von Teilfähigkeiten voraus.
An diese Kategorien schließt sich die Entwicklung von Lehrschritten an, welche innere und äußere Lernbedingungen repräsentieren, die erforderlich sind, zur Aneignung von Fähigkeiten.(vgl. Niegemann 2001 27ff.)

Lehrschritt
Aktivität
Aufmerksamkeitsgewinnung Inhaltlich abegestimmte Fokussierung der Aufmerksamkeit durch schnelle Reizwechsel, bspw. Gestik, Anheben der Stimme, visuelle Demonstration
Zielinformation Aufbauen einer Erwartungshaltung durch Kenntnis der Ziele und Bestätigung
Aktivierung des Vorwissens Anregung des Erinnerns an bereits Erlerntes, im Zusammenhang mit neuem Lernstoff
Darstellung der Lehrinhalte mit charakteristischen Merkmalen Deutliche Hervorhebung der charakteristischen Merkmale des Lerngegenstandes (Überschriften etc.)
Lernanleitung Verknüpfung des Lerngegenstandes mit seiner Bedeutung, beispielsweise durch:
  • konkrete Beispiele für abstrakte Begriffe
  • Anknüpfen wichtiger Gedanken an Inhalte, die dem Lernenden bereits vertraut sind
  • Hinweise auf (sprachliche) Zusammenhänge
  • Verwendung von Bildern, Ordnungsmustern, Behaltenstechniken
  • deutliche Unterschiede von Begriffen und Regelanwendungen darbieten, anhand konkreter Beispiele
  • verbale Beschreibungen von Problemlösungsstrategien
Praktisch bedeutet dies, dass bspw. Empfohlen wird Einstellungen mit dem Modellverhalten menschlicher Vorbilder zu verknüpfen oder die fortlaufende Ausführung erforderlicher Handgriffe, mit entsprechender Rückmeldung, bei der Vermittlung motorischer Fähigkeiten
Ausführung / Anwendung Anwendung des neu Erlernten, bspw. durch:
  • in der Kategorie sprachlich präsentes Wissen Wiedergabe von Begriffen in eigenen Worten
  • in der Kategorie kognitive Fähigkeiten durch Anwendung eines Begriffes oder einer Regel auf Beispiele, die im Unterricht nicht verwendet wurden
  • Einstatz kongnitiver Strategien innerhalb neuartiger Aufgaben
  • in der Kategorie Einstellungen Konfrontation mit unbekannten Situationen, in denen der Lernende Entscheidungen zu treffen hat
  • in der Kategorie motorische Fähigkeiten die Ausführung des gesamten erlernten Handlungsablaufes
Cave: Generelle Rückmeldungen über den Grad der Korrektheit an den Lernenden!
Kontrolle und Bewertung der Leistung Sicherstellung der Messbarkeit der Lehrzielerreichung, anhand von Aufgaben und Beispielen
Sicherstellung von Behalten und Transfer Zusätzliche Aufgaben und Beispiele, unter verschiedenen Voraussetzungen und Abstraktionen, fördern das Behalten und den Transfer des Gelernten auf andere Anwendungsgebiete.

Generell werden hier also allgemeine Ziele bestimmt (Was soll erreicht werden?), die dann kategorisiert und sukzessive spezifiziert werden. Somit werden allgemeine Lehrziele so operationalisiert, dass man einzelne Aufgaben erhält, die dann analysiert werden. Aufgrund der grundlegenden Fähigkeiten, die zu beherrschen sind, um das entsprechende Lehrziel zu erreichen, werden die einzelnen Aufgaben hierarchisch analysiert, um zu einer Sequenzierung zu gelangen, die stets vom Teil zum Ganzen fortschreitet.
Dies vollzieht sich dann in folgender Reihenfolge:
  1. Was soll erreicht werden? (allgemeines Ziel)

  2. Welche einzelnen Aufgaben müssen zur Zielerreichung erledigt werden?

  3. Was muss man können, um diese Aufgaben zu erledigen? 

  4. Welcher Kategorie können diese einzelnen Fähigkeiten zugeordnet werden?

  5. Wie bauen diese Fähigkeiten aufeinander auf? Was muss man können, um die jeweils nächste Aufgabe ausführen zu können?

  6. In welcher Reihenfolge müssen diese Aufgaben erledigt werden, um zum Gesamtziel zu gelangen?
Die sich aus den Einzelaufgaben ergebenden Lernziele werden dann hirarchisch, von den Teilzielen ausgehend, schrittweise abgearbeitet, um dann zu immer komplexeren Kombinationen dieser Einzelbestandteile zu gelangen.



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