Training in concept mapping: Relevance for cognitive load, cognitive processes, and learning outcome
Final Report Abstract
Concept Maps sind Diagramme, in denen Sachverhalte durch über beschriftete Pfeile verbundene Begriffe dargestellt werden. Das Erstellen solcher Diagramme, sog. Concept Mapping, ist, auch zum Selbststudium, eine beliebte Lernmethode in Schule und Hochschule. Traditionell wird die Lernwirksamkeit von Concept Mapping darauf zurückgeführt, dass es den Ablauf höherwertiger Denkprozesse wie der Organisation, d. h. die Bildung von Zusammenhängen zwischen neuen Wissenselementen, sowie der Elaboration, d. h. die Verknüpfung neuer mit alten Wissenselementen, befördert. Entgegen dieser klassischen Sichtweise haben jüngere Forschungsergebnisse gezeigt, dass möglicherweise der Prozess des Abrufs von kürzlich ins Langzeitgedächtnis überführten Wissenselementen verantwortlich für die Lernwirksamkeit von Concept Mapping ist. Vor diesem Hintergrund untersuchten wir in einer Serie von drei Studien die Bedeutung dreier Faktoren für die Denkprozesse und die Lernleistung beim Concept Mapping: Training im Concept Mapping, Verfügbarkeit des Lernmaterials während des Erstellens von Concept Maps und Textlänge des zu bearbeitenden Lernmaterials. Diese Studien zeigen, dass ein Training im Concept Mapping die kognitive Belastung der Studierenden verringern, das Auftreten von Organisationsprozessen begünstigen und die Lernleistung beim Concept Mapping erhöhen kann. Ein Training im Concept Mapping kann sich außerdem günstig auf die Qualität der angefertigten Concept Maps auswirken und die Fähigkeiten von Studierenden im Concept Mapping zu steigern. Die Verfügbarkeit des Lernmaterials beim Concept Mapping kann einen negativen Effekt auf die Ausführung von Elaborationsprozessen haben. Ein Einfluss der Textlänge des zu bearbeitenden Lernmaterials auf die kognitiven Prozesse und die kognitive Belastung während des Concept Mapping sowie die Lernleistung konnte jedoch nicht festgestellt werden. Hinweise darauf, dass Prozesse des Abrufs von kürzlich ins Langzeitgedächtnis überführten Wissenselementen verantwortlich sind für die Lernwirksamkeit von Concept Mapping, konnten jedoch nicht gefunden werden. Auch wenn die Ergebnisse der drei Studien in Teilen inkonsistent sind, weisen sie darauf hin, dass Concept Mapping als Lernmethode und als Diagnoseinstrument nur dann wirksam bzw. valide genutzt werden kann, wenn die Testpersonen mit der Methode des Concept Mapping hinreichend vertraut sind. Entgegen einer geläufigen Forschungspraxis sollten Studien im Bereich des Concept Mapping daher auf eine Implementation ausreichender Trainingsmaßnahmen achten. Überraschungen im Projektverlauf und bei den Ergebnissen: Die Vorstudie und die Hauptstudie 1 erbrachten widersprüchliche Ergebnisse hinsichtlich der Bedeutung von Trainingsmaßnahmen für die Lernwirksamkeit des Concept Mapping: Nur in der Vorstudie zeigte sich ein positiver Effekt des Trainings auf das strukturelle und konzeptuelle Wissen. - Entgegen unserer Hypothese auf Basis vorhergehender Forschung förderte in den Hauptstudien 1 und 2 nicht verfügbares Lernmaterial das Auftreten von Elaborationspropositionen beim Concept Mapping. - Wider Erwarten ergaben sich ferner in der Vorstudie Unterschiede zwischen den Gruppen hinsichtlich der extrinsischen Belastung. Die geringe Reliabilität der verwendeten Skalen stellt die Robustheit dieses Befundes jedoch in Frage.
Publications
- (2018). Biologie lernen durch Concept Mapping: Bedeutung eines Lernstrategietrainings für kognitive Belastung, kognitive Prozesse und Lernleistung – Kurzdarstellung des DFG-Projekts. Zeitschrift für Didaktik der Biologie, 22(1), 20-30
Großschedl, J., & Tröbst, S.
(See online at https://doi.org/10.4119/zdb-1630) - (2019). Zerreißprobe für den Körper - Störungen im Proteintransport aufschlüsseln und dabei Systemebenen verbinden. Unterricht Biologie, 43(449), 24-29
Becker, L., & Großschedl, J.
- (2021). Comprehensionoriented learning of cell biology: Do different training conditions affect students’ learning success differentially? Education Sciences, 11, 438
Becker, L. B., Welter, V. D. E., Aschermann, E., & Großschedl, J.
(See online at https://doi.org/10.3390/educsci11080438) - (2021). Effects of strategy training and elaboration vs. retrieval settings on learning of cell biology using concept mapping. Education Sciences, 11(9), 530
Becker, L. B., Welter, V. D. E., Großschedl, J.
(See online at https://doi.org/10.3390/educsci11090530)
