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Adaptive Hyperbücher Wenn sich Lehrbücher auf ihre Benutzer einstellen können
Academia Nr: 20 (September - Dezember / settembre - dicembre 1999)von Johann GamperModerne Kommunikations- und Informationstechnologien - insbesondere Internet und WWW - bieten neue Möglichkeiten für Lehre, Fortbildung und die Gestaltung von Lernmaterialien. Während herkömmliche Lehrbücher nach Kapiteln strukturiert sind und einen progressiven Lernvorgang anbieten, lösen Hypertexte diese Struktur auf und präsentieren einen Raum von mit-einander verknüpften Lerneinheiten, in denen der Lernende fast beliebig navigieren kann.
Wir alle erinnern uns an unsere Schul-und Lehrbücher. Ihr Inhalt war in Kapitel, Unterkapitel, usw. gegliedert. Damit bestimmte der Autor die Sequenz der Lerneinheiten in einer Weise, welche uns Schülern und Studenten den optimalen Lernpfad vorgeben sollte.
Aus didaktischer Sicht weist diese traditionelle Form des Lehrbuchs Schwachpunkte auf: Das Buch ist dasselbe für jeden Lernenden. Da aber dessen Vorwissen, Lernziele und Interessen verschieden sind, sollte sich das Lehrbuch dem jeweiligen Lernenden entsprechend unterschiedlich präsentieren. Ein Student will z.B. Inhalte mehr oder auch weniger ausführlich beschrieben haben, als es ihm das Lehrbuch vorschreibt. Herkömmliche Lehrbücher sind passiv. Neue Erkenntnisse der Lernpsychologie –insbesondere der Konstruktivismus –glauben nicht an eine passive Rezeption von Wissen. Lernende müssen sich aktiv mit Inhalten auseinandersetzen. Nur so können sie sich auch langfristig Wissen aneignen. Adaptive Hyperbücher bieten völlig neue, aus didaktischer Sicht vielversprechende Gestaltungsmöglichkeiten für moderne Lehrbücher. Insbesondere die eben erwähnten Schwachpunkte lassen sich dadurch relativieren.
Ein Hyperbuch kann man sich als Netz von Seiten vorstellen, die durch (Hyper)links verbunden sind, wie es aus dem WWW bekannt ist. Man spricht auch von sog. Hyperräumen (hyper spaces) oder Lernräumen (learn spaces). Jede Seite repräsentiert eine in sich geschlossene Lerneinheit. Diese kann aus Theorie, einer Übung, einem Beispiel, der Beschreibung eines Projekts usw. bestehen. Während in traditionellen Lehrbüchern der inhaltliche Aufbau den Lernpfad gewissermaßen vorgibt, muß der Benutzer eines Hyperbuchs diesen selbst definieren. Er muß also in der Lage sein, die Struktur des dargestellten Wissens zu erkennen und die relevanten Seiten in einer effizienten, didaktisch sinnvollen Art und Weise zu kombinieren. Dies klingt komplizierter als es ist. Denn adaptive Hyperbücher sind darauf programmiert, den Lernenden bei seiner Navigation durch den Hyperraum zu unterstützen.
Was ermöglicht die Anpassung an den Lernenden?
Um die Anpassung an den individuellen Benutzer zu ermöglichen, muß das Hyperbuch mit sogenanntem Metawissen (Wissen über Wissen) ausgestattet sein: Die Lerneinheiten werden dem Inhalt nach mit Schlagworten charakterisiert. Damit weiß das Hyperbuch, welche Information in einer bestimmten Lerneinheit zu finden sind.
Im sog. user model vermerkt das Hyperbuch bestimmte Beobachtungen über den jeweiligen Benutzer. Das user model speichert z.B. welche Seiten der Benutzer besucht hat, welche Ergebnisse er bei Tests oder Übungen erzielt hat, welche Lernziele verfolgt werden, usw.
Damit verfügt das Hyperbuch über das notwendige Wissen, dem Lernenden ganz bestimmte Lernpfade vorzuschlagen. So stellt das Programm z.B. gewisse Links erst her, wenn es weiß, daß der Benutzer ein ausreichendes Vorwissen erworben hat.
Ein Beispiel aus einem Sprachbuch: Eine Übungsseite zur Umsetzung von direkter in indirekte Rede hätte folgende Indizes: als Inhalt/Lernziel: indirekte Rede, Übung als Voraussetzung: Konjunktiv der Gegenwart und Vergangenheit Diese beiden Informationen sind gewissermaßen als unsichtbares Anhängsel der Seite gespeichert. Sie dienen dem Programm zur Orientierung und ermöglichen im „Ozean" der Lerneinheiten das Auswählen der jeweils geeigneten.
Wie können sich Hyperbücher auf den Lernenden einstellen?
Für die Adaptation des Hyperbuchs an den Benutzer gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
1. Adaptation der Präsentation: Der Inhalt einer Seite, der dem Benutzer präsentiert wird, variiert abhängigvom user model. Dem Experten könnte das System in kompakter Form fundierte Erklärungen liefern (z.B. den formalen Beweis eines mathematischen Satzes). Der Benutzer ohne Vorwissen wäre dadurch überfordert. Ihm könnte das System eine vereinfachte Darstellung des Sachverhaltes anbieten (z.B. lediglich die Beweisidee eines mathematischen Satzes) mit zusätzlicher Hintergrundinformation.
2. Adaptation der Navigation: Die Links zwischen den Hyperbuchseiten variieren abhängig vom user model. Dadurch wird der Benutzer bei der Navigation im Hyperraum wesentlich unterstützt. Er wird dadurch z.B. auf kürzestem Wege zur gewünschten Information geführt. Weiters wird ihm eine optimale Lernsequenz vorgeschlagen. Auf jeder Seite berechnet das System erneut, welche nächste Seite sich für die jeweilige Benutzeransprüche am besten eignet, welche Seiten nicht geeignet sind, welche Seiten kein neues Wissen beinhalten und ähnliches. Viele Systeme verwenden ein einfaches Ampelsystem und versehen Links mit gefärbten Punkten. Ein Link mit einem weißen Punkt bringt keine neuen Informationen. Ein roter Punkt bedeutet, daß die dahinterliegende Seite derzeit mangels nötigen Vorwissens zu schwierig ist. Ein Link mit einem grünen Punkt empfiehlt weiterzuklicken.
Interaktion mit mehreren Lernenden
Die vom Konstruktivismus geforderte Interaktivität wird von den meisten WWW-basierten Hyperbüchern in verschiedenen Formen unterstützt. Eine häufig praktizierte Form ist jene, Beispiele und Experimente direkt im Hyperbuch zu aktivieren und somit den Inhalt in einer plastischeren Art und Weise zu demonstrieren.
Ein weiterer Aspekt der Interaktivität des Lehrbuchs ist seine Funktion als lebendiges Diskussionsforum, in dem sich Studenten gegenseitig helfen und gemeinsam den Inhalt erarbeiten. Dies wird unterstützt durch die Integration von Chatforen, die zur synchronen Diskussion zwischen den Lernenden dienen, aber auch durch die Möglichkeit, daß Lernende an beliebiger Stelle im Hyperbuch (öffentliche oder private) Kommentare, Bemerkungen, Fragen, usw. einfügen können. Andere Studenten bzw. Tutoren können (räumlich und zeitlich getrennt) diese Fragen beantworten oder die Kommentare in den Text einarbeiten. Die Anmerkungen der Studenten verbergen außerdem wertvolle Hinweise für eine Verbesserung des Lehrbuches.
Abschließend
Adaptive Hyperbücher und Hypermedia bieten vor allem unter Anwendung WWW-basierter Techniken völlig neue Möglichkeiten, Lerninhalte aufzubereiten, zu vermitteln und an die individuellen Bedürfnisse der Lernenden anzupassen. Einen guten und detaillierten Einblick in Methoden und Techniken adaptiver Hypermedia gibt [Brusilovsky 1996]. Obwohl es sich um eine sehr junge Technologie handelt, werden adaptive Hyperbücher seit einigen Jahren erfolgreich in der Lehre eingesetzt, vornehmlich im Bereich der Informatik, z.B. [Brusilovsky et al. 1996, De Bra and Calvi 1998, Fröhlich et al. 1998]. Erste Evaluierungen haben u.a. ergeben, daß Lernende durch die Verwendung der Adaptationsmöglichkeiten effizienter die ge-wünschte Information finden (weniger Navigationsschritte sind erforderlich und weniger Seiten mit geringer oder keiner Information wurden angesteuert) sowie ein besseres Verständnis des Fachgebietes erhalten [Eklund et al. 1997].
Der Bereich Sprache und Recht arbeitet derzeit an der Verwendung von Hyperbuchtechnologien bei der Entwicklung von Lernmaterialien für den Fremdsprachenerwerb. Ein Lexikon für das Erlernen des Wortschatzes, das neue didaktische Konzepte verfolgt, soll als adaptives Hyperbuch realisiert werden. Geplant ist auch die Anwendung dieser Technologie zur Verwaltung einer Datenbank von Lerneinheiten. Aus ihr läßt sich für jeden Studenten ein individuelles Sprachlehr- buch zusammenstellen.
Dr. Johann Gamper, wissenschaftlicher Mitarbeiter
im Bereich „Sprache und Recht" an der Europäischen Akademie Bozen
Johann.Gamper@eurac.edu
Bibliographie
Brusilovsky, P. (1996). Methods and techniques of adaptive hypermedia. User Modeling and User Adapted Interaction Journal, vol. 6, pp. 87—129.
Brusilovsky, P., Schwarz, E., and Weber, G. (1996). ELM-ART: An intelligent tutring system on World Wide Web. In Proceedings of the Third International Conference on Intelligent Tutoring Systems, pp. 261—269.
De Bra, P. and Calvi, L. (1998). AHA: A generic adaptive hypermedia system. In Proceedings of the 2nd Workshop on Adaptive Hypertext and Hypermedia.
Eklund, J., Brusilovsky, P., and Schwarz, E. (1997). Adaptive Textbooks on the World Wide Web. In Proceedings of AusWeb97.
Fröhlich, P., Nejdl, W., and Wolpers, M. (1998). KBS-HYPERBOOK - An open hyperbook system for education. In Proceedings of the 10th World Conference on Educational Multimedia and Hypermedia.
L'ipertesto: il libro di studi personalizzato
Tecnologie di comunicazione ed informazioni innovative, in particolare Internet e WWW, offrono nuove possibilità per l'insegnamento, la formazione e la preparazione di materiali didattici. I testi tradizionali sono strutturati in capitoli, paragrafi, ecc. Con la tecnologia ipertestuale tale struttura non esiste. Un ipertesto presenta una serie di pagine collegate tra di loro con links, grazie ai quali l'apprendente può selezionare l'informazione. Un user-model, che memorizza la conoscenza dell'utente (le pagine che ha già visitato, i risultati dei test o degli esercizi che ha fatto ecc.) permette al libro ipertestuale di adattarsi all'utente. L'ipertesto stesso propone allo studente i rispettivi link o l'informazione adatta al suo livello di conoscenza.
Konstruktivismus
In der Philosophie steht der Konstruktivismus für eine Strömung, die das Subjekt in den Mittelpunkt stellt. Das menschliche Denken, Reden und Erkennen muß vom Individuum selbst rekonstruiert werden. Die assive Rezeption von Wissen ist nicht möglich. Vielmehr ist das Lernen ein aktiver Prozeß, in dem der Mensch seine Erfahrungen gestaltet und oordiniert und sich somit seine Welt „konstruiert". Der Konstruktivismus hat in den letzten Jahren ermehrt die Erziehungsforschung und Didaktik beeinflußt. Ernst von Glasersfeld. Radikaler Konstruktivismus. Ideen, Ergebnisse, Probleme. Suhrkamp, Frankfurt, 1996.
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