Alois Ferscha - Editorial

4/2007 - 2. Jahrgang

Alois Ferscha

Editorial

There must be innovation in the learning process - not just technological advances.

Joseph Bremer

Alois Ferscha, Univ.-Prof. Dr.,
Vorstand des Institutes für Pervasive Computing sowie Leiter der Exzellenz-Initiative „Pervasive Computing” an der Johannes Kepler Universität Linz, Leiter des Forschungsinstituts für Pervasive Computing (RIPE, Hagenberg), Leiter des ARC Research Studio „Pervasive Computing Applications”.

Abstract. Die gegenwärtigen Moden des E-Learning in der universitären Ausbildung sind weitgehend durch neue technologische Entwicklungen im Bereich des „Content Creation” (E-Learning Authoring Systeme), des „Content Delivery” (E-Learning-Plattformen) bzw. des Zugriffes („Access”) auf Wissensinhalte („Online-Learning”, „Web-Learning”, „Distance-Learning”) getragen. Neben den rein technischen Möglichkeiten der neuen Medien mit Bezug auf das Lernen und Lehren, wie etwa die Verfügbarkeit globaler Netze (Internet), synchroner und asynchroner digitaler Kommunikationsmittel (WWW, Online-Kurse, Newsgruppen, E-Mail, Videokonferenzen, Blog-Systeme, Podcasts), drahtloser Kommunikation (IEEE802.11 WLAN, GSM, Bluetooth), mobiler Endgeräte usw. spielen auch Paradigmenwechsel im Bereich des Lehrens und Lernens selbst eine zentrale Rolle. Ein entsprechender Meinungsbildungs- und Gestaltungsprozess konnte über die letzten Jahre beobachtet werden. Die Gestaltung und Normierung einheitlicher Lern-Plattformen, die Realisierung mobiler, drahtloser Zugangstechnologien („Wireless Campus”, „Notebookuniversität”), aber auch die Reform der Curricula, die Einführung modularisierter Studiengänge (Bakkalaureat, Master) bzw. die Etablierung internationaler Studiengänge weisen in diese Richtung. Die Frage, die der Innovation im Lernprozess selbst, bleibt bei vielen dieser meist technologiegetriebenen Entwicklungen allerdings bis heute offen.

Mobiles, situatives, vernetztes Lernen

Neuere, auf „Lernen als kooperativer Prozess” ausgerichtet Ansätze von Lernsystemen zielen auf die konsequente Umsetzung neuer Lehr- (wissensgesteuertes Coaching, Mentoring, mediale Unterstützung eigeninitiativer Lernteams) und Lernparadigmen (personalisiertes und selbstbestimmtes Lernen, projektorientiertes, kollaboratives, situatives Lernen, „active Learning”, „just-in-time Learning”) unter bestmöglicher Nutzung der technologischen Voraussetzungen (wie „Wireless Campus”, „E-Learning-Plattform”) zur Etablierung lebensbegleitender, selbst über die Studienzeit hinausreichender Lern- und Wissensnetze unter den Lehrenden und Lernenden ab. Solche Vorschläge für innovative Lernsysteme dürfen sich nicht an der schlichten Bereitstellung von Technologien (für ein „technology delivered Learning”) erschöpfen, um beispielsweise in der Form des „Distance Learning” eine Ortsentkoppelung zwischen Lerner und Lehrer oder in der Form „Online Learning” eine Zeitentkoppelung zwischen Inhalts-(Content-)Bereitstellung und Content-Konsum zu realisieren, also eine any-time any-where Lernsituation (vgl. Jackson, 2002) zu unterstützen, sondern sollte darüber hinaus auch am Lernprozess orientierte Unterstützung bieten. Dazu zählen neben den kognitiven, didaktischen und lerntheoretischen Aspekten der Gestaltung von Lernsystemen auch persönliche, soziale und kulturelle Aspekte. Betrachtet man beispielsweise gerade die jüngeren Erkenntnissen aus der Evolution der Lerntheorie, etwa ausgehend von Ansätzen des „Discovery Learning” in den 70-er Jahren, gefolgt von dem „situativen Lernansatz” (konstruktivistisches Lernen, kollaboratives Lernen) in den 80-er Jahren bis hin zum „problem-basierten Lernen” in den 90-er Jahren, so reiht sich daran unmittelbar die Forderung nach einem „informellen” (vgl. Ewell, 1997) bzw. kontextbezogenen Lernansatz („contextual learning”) (vgl. Lave und Wenger, 1991; Hergenhan, 1997; Wenger, 1999; Eraut, 2000). Lernen findet demnach nicht nur zur organisierten Zeit (z.B. Di, 15:30-17:00 Uhr) am organisierten Ort (z.B. HS 17), sondern informell auch zu jedem anderen Zeitpunkt an jedem beliebigen Ort („Every student learns all the time, both with us and despite us." Ewell, 1997, p. 4). Lehren auf der anderen Seite bedeutet nicht mehr nur unidirektionale Präsentation, sondern lebendige Interaktion zwischen Lehrern und Lernen auf informeller Basis („Informal learning is implicit learning, which means it is derived from direct interaction ... and a range of cues given by peers and [instructors] that go well beyond what is explicitly being 'taught.'" Ewell, 1997). Wirkliches „Verstehen” als Konsequenz des Lernprozesses wird darüber zunehmend auf das Erfahrungsumfeld des Lerners oder Lehrers bezogen („According to contextual learning theory, learning occurs only when students (learners) process new information or knowledge in such a way that it makes sense to them in their frame of reference (their own inner world of memory, experience, and response). This approach to learning and teaching assumes that the mind naturally seeks meaning in context - that is, in the environment where the person is located - and that it does so through searching for relationships that make sense and appear useful." Hull, 1993, p. 41).

Nach diesen jüngeren lerntheoretischen Ansätzen findet „Lernen” zunehmend situativ, bezogen auf den Lernenden („learner centered”), in unterschiedlichster Graduierung formaler Organisationsform (vom Hörsaalunterricht bis zum Pausengespräch), zumeist in kleinen kollaborativen Lernteams mit asynchronen bzw. synchronen Kommunikationsformen, und darüber hinaus zwischen mobilen, ggf. sogar geographisch dislozierten Lernern und Lehrern statt. Dieser neuen Situation des Lernens stehen technologische Entwicklung im Bereich des Mobile Computing (portable Endgeräte wie Notebooks, PDAs, Mobiltelephone und Wearable Computer etc., die Drahtloskommunikation wie WLAN, GPRS, UMTS, Bluetooth etc., der ubiquitäre Zugang zu globalen Netzen wie dem Internet etc.) gegenüber, die weitgehend an Universitäten und Fachhochschulen auch schon im Einsatz sind, und deren radikale Verbreitung für die nächsten Jahre absehbar ist.

Aus dem Aufeinandertreffen „neuer Lehr- und Lernparadigmen” und „neuer Medien” resultiert die Herausforderung des „mobilen, situativen, vernetzten Lernens”, welches sich dadurch kennzeichnet, dass Lehrende und Lernende (meist) physisch getrennt bzw. mobil sind, Zeit und Ort der Ausbildung (relativ) frei wählbar sind und neue Informations- und Kommunikationstechnologien zur Kommunikation und Interaktion (intensiv) genutzt werden.

Die Herausforderung des vernetzten Lernens liegt damit in der Bereitstellung einer Computer-, Medien-, Vernetzungs- und Prozessunterstützung mittels Wissensakquisition und Wissenstransfer im Gegensatz zum herkömmlichen zeit- und ortsgebundenen Präsenzlernen, welches lehrergeleitet (instructor driven) in Schulungsräumen stattfindet (i) in weitgehender Eigenverantwortung und Selbstbestimmtheit der Lernenden bezüglich Organisation des Lernens und des Materials und (ii) unter Nutzung von elektronischer Kommunikation und Information für die Beibehaltung und den Ausbau sozialer Netze und persönlicher Kontakte erfolgen kann (vgl. Hofmann, 1997). Für Bildungseinrichtungen bedeutet dies nicht nur, dass sämtliche das Studium und deren Kurse betreffende Information und Inhalte unmittelbar nach Entstehung vernetzt elektronisch verfügbar gemacht werden (E-Learning-Plattform und Wireless Campus), sondern dass zudem auch „Lernnetzbildende Unterstützung” wie Awarenesslösungen, ad-hoc-Kontakt zwischen Lehrern und Lernern bzw. Lernern untereinander, die Vernetzung gemeinsam erarbeiteten Wissens, die Offenheit bei der Lernteambildung, die Integration von Wissensinhalten beim Eintritt in ein Lernteam, die Pflege der Wissensinhalte über die Zeit, die Wahrung der Interaktionsbereitschaft über das eigentliche Regelstudium hinaus etc. geboten wird. Mit solcher Unterstützung bekommt der physische Ort einer Bildungseinrichtung für Lernende eine neue Qualität, z.B. als Ort des individuellen Coaching, der Face-to-Face Interaktion, der experimentellen und situativen Lernerfahrung in Lernteams und Vertrauensnetzen (vgl. Stangl, 2000) - es wird wieder wichtig am Campus zu sein. Zur Realisierung ist einerseits die Integration von Informations- und Kommunikationskomponenten in einem Medium (etwa in mobilen Lehr-/Lerngeräten, sog. learning appliances), in einem (virtuellen) Raum (etwa mit intuitiver 3D-orientierter Benutzerschnittstelle, wie in Massively Multiplayer Online Role-Playing Games (MMORPG), die etwa auf Webplattformen wie www.secondlife.com auch für Anwendungen zum Einsatz kommen) mit universellem (ubiquitären) Zugang zu Information und Kommunikation nötig. Das vordergründige Ziel liegt daher in der technischen Vereinfachung der interpersonellen Kommunikation zwischen Lehrern und Lernen durch intuitive bedienbare mobile Lehr-/Lerngeräte (Wireless PDAs und Notebooks, Smart Knowledge Containers) zur Intensivierung der Kommunikation, sei es auf synchronem oder asynchronem Weg, und zur Unterstützung von situativem, kontextbezogenem Lernen in mobilen Lernteams.

Betrachtet man die traditionelle Art und den Zeitpunkt der Auseinandersetzung eines Lerners mit Inhalten, so lassen sich im Wesentlichen drei Kategorien des Lernens isolieren:
(i) Asynchrones Direktstudium (auch: Selbststudium): Bei dieser Form des an Universitäten tradierten Lernens (anhand von Skripten, Büchern, CD-ROMs) hängt der Lernerfolg wesentlich von der Strukturierung der Inhalte, also der Adäquatheit des angenommenen individuellen Lernflusses ab. Nahezu 90% der heutigen E-Learning-Systeme setzen ausschließlich auf dieser Form des Lernens - aber eben medienunterstützt - an: „Click-to-learn” steht für die Bereitstellung elektronischer Skripten und Folien, Tutorials etc. z.B. über Lern-CD-ROMs, Lernvideos oder über das WWW. Zusätzlich unterstützt kann das asynchrone Direktstudium durch E-Mail, Chat oder Webforen werden.
(ii) Instruktor-initiiertes Ereignislernen (synchrones „live, real-time” learning, z.B. Hörsaalunterricht): In dieser Form des Lernens geht die Initiative von einem Lehrer oder Instruktor aus (z.B. Vorlesung, Seminar), der Lerner hat die Möglichkeit den Lernfluss bis zu einem gewissen Grad zu kontrollieren bzw. die Präsentationsstruktur dynamisch zu beeinflussen. Die Unterstützung dieser Lernformen - in denen technische Lösungen für die Echtzeit-Interaktion bereitgestellt werden müssen - wird (ob des technischen Aufwandes etwa in der Ausstattung von Seminarräumen) nur mehr von wenigen E-Learning-Systemen unterstützt. Kritisch für diese Form des Lernens in E-Learning-Systemen ist (i) die Integration von Awarenesslösungen (der Instruktor muss wissen, wer wann „präsent” oder online ist), (ii) die Möglichkeit auf Inhalte („shared objects” können sein: Dateien, Lernmaterialien, Wissensrepositorien) gemeinsam zuzugreifen, und (iii) Instruktor-moderierte Interaktion (auch zwischen den Lernern) in bilateralen oder multilateralen Dialogen der „virtuell” Anwesenden selektiv zuzulassen.
(iii) Interaktives Teamlearning (Kooperation in (mobilen) Lernteams, z.B. Kleingruppenlernen): Die Lernerfahrung, die in kleinen Arbeitsgruppen in Form von teilweise forschungsorientierten Wissensakquisitionsprozessen gemacht wird, zählt zu den effizientesten (und damit wertvollsten) Lernmethoden in der universitären Ausbildung, finden aber in heutigen E-Learning-Systemen so gut wie keine Unterstützung. Neben Awareness- und „shared object”-Interaktionslösungen wird hier auch die ad-hoc Interaktion und die Bildung individueller Peer-to-Peer Netzwerke (die oft an soziale Netze gekoppelt sind oder mit Freundeskreisen übereinstimmen) tragend. In der Bildung von Learnteams, in der Folge von sog. „Learning Communities”, liegt darüber hinaus die Wurzel (und damit das Potenzial) für ein lebensbegleitendes Lernen - der Etablierung von Wissens- und Bildungsnetzen in das gesamte Leben seiner Abgänger und Lehrer.

Mobiles, situatives, vernetztes Lernen beabsichtigt die Lern- und Erkenntnisprozesse, wie sie informell, situativ und kontextbasiert in kleinen Lern- und Forscherteams vonstatten gehen, organisatorisch zu formalisieren und durch die Bereitstellung von Awarenesssystemen, die Bereitstellung globaler Wissensrepositorien und die Bereitstellung der für die Vernetzung mobiler (bzw. virtuelle) Lern- und Forscherteams erforderlichen Interaktionssoftware technologisch zu unterstützen. Heutige E-Learning-Softwarelösungen adressieren diese essentiellen Aspekte der Wissensakquisition und -vermittlung nicht annähernd und alleine die Installation einer (drahtlosen) Kommunikationsinfrastruktur löst das Interaktionsproblem am Campus normalerweise nicht.
Mit der informationstechnologischen Basis zur Etablierung von kooperativen Lern-, Forschungs- und Arbeitsteams können vernetzte Lernumgebungen für Lehrer und Lerner entstehen, die die Grundlage für folgende in der Lerntheorie längst geforderten Lernparadigmen bilden sollen:
- Informal Learning: Informelles Lernen ist implizites Lernen, das heißt, dass das Lernen aus direkter Interaktion in Verbindung mit einzelnen Stichworten eines Instruktors abgeleitet ist (Ewell, 1997, p. 4).
- Contextual Learning: Nach diesem Paradigma passiert Lernen dann, wenn die Lernenden neue Informationen verarbeiten und sie dabei in einen Kontext bringen, der sinnvoll und nützlich erscheint (Hull, 1993, p.41).
- Collaborative/Peer-to-Peer Learning: Lernen aus Kommunikation und Zusammenarbeit. Asynchrone und synchrone Kommunikationsformen müssen genutzt werden, um kollaboratives Lernen und Lernteams zu unterstützen.

Themenheft „Mobile Learning”

Das vorliegende Themenheft hatte zum Ziel, Einflussgrößen, Kausalzusammenhänge und Synergien zwischen lerntheoretischen Modellen bzw. die darin geforderten Lernparadigmen und den Mobilitätstechnologien einer Wissensgesellschaft zu sondieren. Zu den tagesaktuell herausragenden Fragen zählen zweifelsfrei die folgenden:
- Erfahren traditionelle Lernansätze wie das „Discovery Learning”, der „situative Lernansatz”, das konstruktivistische Lernen, das kollaborative Lernen, das informelle und kontextbezogene Lernen durch die breite Verfügbarkeit persönlicher Mobilitätstechnologien (Mobiltelefon, portable Endgeräte, Notebook-Computer, Drahtloskommunikation, mobile Multimediadienste) und radikaler Vernetzung von Lehr- und Lerninhalten auf technologischer und inhaltlicher Ebene eine neue Bewertung?
- Wie, bis zu welchem Grad und auf Basis welcher Beobachtung vermögen Mobilitätstechnologien in der Lerntheorie geforderte Lernparadigmen wie „Informal Learning”, „Contextual Learning”, „Collaborative Learning” und „Peer-to-Peer Learning” zu unterstützen?
- Begründen Mobilitätstechnologien neue Lernparadigmen? Wie wären diese lerntheoretisch einzuordnen, was wären ihre Potenziale, was die Gefahren?
- Welchen Lehrmethoden, Interaktionsmodalitäten und Fachdidaktiken rechtfertigen den Einsatz mobiler Lehr- und Lernsysteme? Welche Wissensinhalte sind in welcher multimedialen Aufbereitung in welchen Lebens- bzw. Lernsituationen über mobile Lehr- und Lernsysteme vermittelbar?
- Welche Ergebnisse und Bewertung liefert die Einsatzpraxis von Mobilitätstechnologien in Lehr- und Lernsystemen auf der Ebene der Schul- und universitären Bildung, der Erwachsenenbildung, der betrieblichen Aus- und Weiterbildung bis zur berufs- und lebensbegleitenden Fortbildung?
- Welche technischen Plattformen, Implementierungs-Standards, internationale Normen vermögen eine durchgängige, transparente Zugreifbarkeit, eine semantische Interoperabilität vernetzter Contente, eine Skalierbarkeit hinsichtlich der Inhalte und Lernerpopulationen zu gewährleisten?
- Gibt es empirische Evidenz, Erfolgsnachweise, Best-Practices für mobile Lehr- und Lernsysteme bzw. tragfähige Empfehlungen zum Einsatz solcher Systeme?

Die Beiträge in diesem Heft adressieren diesen Fragekomplex auf unterschiedlichen Ebenen. Der Beitrag von Göth, Frohberg und Schwabe „Von passivem zu aktivem mobilen Lernen” untersucht das Potenzial von Mobiltechnologien, sowohl aktives Lernen zu unterstützen, aber auch die davon ausgehende Gefahr, den Lerner in eine passive Rolle zu drücken. In einem langjährigen Feldversuch zum explorativen Lernen, teilweise in Lerngruppen, wird die Lernaktivierung und die Technologierolle empirisch untersucht.
Lucke und Tavangarian mahnen in ihrem Beitrag „Mehr als Mobiles Lernen - Innovative Infrastrukturen und Dienste im Pervasive Learning”, dass Technologieeuphorie pädagogische Dimensionen von Lehr- und Lernprozessen nicht überfrachten darf. In ihrem informationstechnologisch orientierten Beitrag werden Architekturen und Dienste für eine E-Learning-Infrastruktur isoliert.
Der Frage der Organisation von webbasierten Lehr- und Lerninhalten gehen Stary und Oppl in ihrem Beitrag „Konsistente Navigation in stationären und mobilen web-basierten Lehr- & Lern-Umgebungen” nach. Der Beitrag konzentriert sich im Lichte weit gefächerter und breit verfügbarer Lehr- und Lerninhalte, die über digitale Medien stationär und mobil konsumiert werden können, auf die Frage der Gebrauchstauglichkeit, Individualisierung und Nutzungserfahrung bei der Gestaltung der Contentnavigation.
Die Kopplung von Lerntechniken an spielerische Erfahrungen versuchen Krenn, Böhme und Mitchell in ihrem Beitrag „Jetzt entscheiden! Aber schnell! - Innovative Lernspiele für Handy und Web”. Der Beitrag analysiert die Pädagogikfundierung von Lernspielen, insbesondere für die Spielmodelle Quiz und Simulation auf Mobiltelefonen.

Literatur

Bransford, J., Brown, A. & Cooking, R. (Eds.) (1999).How people learn: Brain, mind, experience and school. National Academy of Sciences. http://bob.nap.edu/html/howpeople1/.

Bremer, C. (1999). Die virtuelle Konferenz. Essen.

Eraut, M. (2000). Non-formal learning, implicit learning and tacit knowledge in professional work. In F. Coffield: The Necessity of Informal Learning. Bristol: The Policy Press.

Ewell, P. T. (1997). Organizing for learning: A new imperative. AAHE Bulletin, 50(4), 3-6. http://www.aahe.org/members_only/bul-dec1.htm.

Ferscha, A. (2001). Integrating Pervasive Information Acquisition to Enhance Workspace Awareness, Proceedings of the 9th Euromicro Workshops on Parallel and Distributed Processing (EUROMICRO 2001), IEEE CS-Press, pp. 327-336.

Ferscha, A. (2000). Workspace Awareness in Mobile Virtual Team. Proceedings of the 9th International Workshops on Enabling Technologies: Infrastructures for Collaborative Enterprises (WETICE 2000), IEEE CS-Press, pp. 272-277.

Ferscha, A. & Johnson, J. (1999). Distributed Interaction in Virtual Spaces. Distributed Interactive Simulation and Real-Time Applications 1999, pp. 5-13, IEEE CS-Press.

Geyer, W. & Effelsberg, W. (1998). The Digital Lecture Board - A Teaching and Learning Tool for Remote Instruction in Higher Education. In: Proceedings EDMEDIA'98, World Conference on Educational Multimedia and Hypermedia, Freiburg, Germany, June 1998.

Hergenhahn, B.R. & Olson, M.H. (1997). Introduction to Theories of Learning 5e, Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall.

Hofmann, T. (1999). Interaktives Lernen im Internet: Theoretische Grundlagen und praktische Einwicklung von internetbasierten Lernumgebungen. http://www.mindfactory.com/thesis/4/4.htm.

Hull, J. L. (1993). School-to-life planning: Broadening rural students' horizons. Portland, OR: Northwest Regional Educational Laboratory. In: http://www.ncrel.org/sdrs/areas/issues/envrnmnt/stw/sw1lk3.htm/.

IEEE P1484 (2001). Draft Standard for Learning Object Metadata, IEEE P1484.12 Learning Object Metadata Working Group, Ver. 6.4, May, 2001.

Jackson, R. H. (2002). Weblearning Resources: http://web.ce.utk.edu/weblearning.

Kerres, M. (1998). Multimediale und telemediale Lernumgebung, München.

Kim, D. H. (1993). Creating Learning Organizations: Understanding the Link between Individual and Organizational Learning, MIT Sloan Management School.

Kraemer, S. (2000). Medien, Computer, Realität. Frankfurt.

Lave, J. &Wenger, E. (1999). Situated Learning. Legitimate peripheral participation, Cambridge: University of Cambridge Press.

Laurillard, D. (1993). Rethinking University Teaching. London, New York: Routledge.

m-Learning: LSDA, CTAD, CRMPA, LECANDO, ULTRALAB: The m-learning Project: Mobile Communications Technologies for Young Adults Learning and Skills Development, IST Projekt der EU. IST-2000-25270. http://www.m-learning.org.

MeduMobile: Medizinische Fakultät Charité der Humboldt-Universität zu Berlin und Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II der Humboldt-Universität: MeduMobile - Mobiler Campus Charité. http://www.charite.de/fakultaet/Lehre/pdl/Multimedia/Archiv/Antrag_NBU.pdf

Mikhak B., Martin F., Resnick M., Berg R. & Silverman B. (1999). The Childrens Machines: Handheld and Wearable Computers Too. In Proceedings of the International Symposium on Handheld and Ubiquitous Computing. Karlsruhe, Germany.

Rojas, R., Knipping, L., Raffel, W.-U. & Friedland, G. (2001). Elektronische Kreide: Eine Java-Multimedia-Tafel für den Präsenz- und Fernunterricht, Informatik: Forschung und Entwicklung, Vol. 16, Issue 3, pp. 159-168. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. September 2001. In: Beck & Sommer (Eds): Tagungsband der Learntec, Vol. 2, pp. 533-539, Karlsruhe, October 2001.

Shotsberger, P. G. & Vetter, R. (2000). The Handheld Web: How Mobile Wireless Technologies Will Change Web-based Instruction and Training. Educational Technology; Vol. 40 No. 5, pp. 49-52, Sep-Oct 2000.

Sigmund, K. (1999). Virtuelle Universität: Eine erste theoretische und empirische Bestandsaufnahme, Dipl. Arbeit, Universität Linz.

Stangl, W. (1998). Universitäre Lehre und Internet, p@psych e-zine, Linz.

Süß, C. (2001). Modularization of LMML: A Meta-Modeling Approach to teachware and its Binding to XML. Technical Report, University of Passau, Germany, http://ole.tp.edu.sg/eLearn/Downloads/LMML/lmml-modularization.pdf.

Wagner, D. (2000). Distance Learning im Internet - Design und Implementierung von Web-Base-Training-Kursen anhand des Lehrprogrammes Einführung in das Rechnungswesen, Dipl. Arb., Universität Linz.

Wenger, E. (1999). Communities of Practice. Learning, meaning and identity. Cambridge.

An dieser Stelle werben?