Eye-Tracking-Studien zur Untersuchung der Wirkung von auditiven und visuellen Hinweisen/Hilfen

Gemeinsam mit Prof. Dr. Bernhard Ertl von der Universität der Bundeswehr München werden die im Folgenden beschriebenen Projekte realisiert. 

Einleitung

Häufig werden physikalische Konzepte mit vielen verschiedenen Darstellungsformen visualisiert. In der Physik typische visuelle Darstellungen sind beispielsweise Schaltskizzen, Feldlinienbilder, Termschemata, Skizzen von Versuchsaufbauten usw.

Manche Darstellungen sind ähnlich zu dem realen Objekt, das sie abbilden. Beispielsweise zeigen Skizzen von Versuchsaufbauten die verwendeten Materialien in einer Art und Weise, die ein Wiedererkennen i.d.R. erleichtert. Neben solchen anschaulichen visuellen Darstellungen gibt es gerade in der Physik auch sehr abstrakte Visualisierungen. So können zum Beispiel Feldlinienbilder nur mit dem notwendigen Wissen über Feldlinienbilder richtig interpretiert werden.

Forschungsergebnisse von Studien über Schwierigkeiten beim Lernen mit visuellen Darstellungsformen zeigen, dass Novizen im Vergleich zu Experten oftmals nicht mit den visuellen Darstellungen umgehen können. Daher besteht Konsens darüber, dass Novizen bei der kognitiven Verarbeitung von abstrakten Visualisierungen Unterstützung erfahren sollten. Eine Möglichkeit ist, die Aufmerksamkeit der Lernenden durch externe Hinweise nacheinander auf bestimmte Bereiche einer Visualisierung zu steuern. Die Wirksamkeit solcher Hinweise wird in den hier beschriebenen Studien untersucht. 

Nachfolgend werden die aktuellen Studien über die Wirksamkeit externer Hinweise getrennt nach dem fachlichen Inhalt beschrieben.