Grundlagen:

Multicodierung
Multicodierung bedeutet die Darstellung in verschiedenen Codesystemen, den Einsatz mehrere Darstellungsmöglichkeiten und Beschreibungsformen für einen Sachverhalt. Dazu gehören Filme, Bilder, Grafiken, Texte und dies auch auf unterschiedlichem Abstraktionsniveau.

Multiple Codierung und kognitive Flexibilität:
Allgemein wird durch eine mentale Multicodierung der Inhalte die Verfügbarkeit von Wissen verbessert. Ziel sollte sein, mehrere Symbolsysteme anzubieten. Dadurch werden Suchprozesse beim Problemlösen mitunter ganz entscheidend erleichtert. Auch aus der Theorie der kognitiven Flexibilität (Spiro et al., 1988) ist abzuleiten, dass Wissen in verschiedenen Darstellungen präsentiert werden und in verschiedenen Szenarien eingebunden sein soll.

Beispiele

Quantenmechanisches Atommodell
Das erste Beispiel stammt aus dem Repetitorium zur Atomphysik von Gößwein (1997, siehe Girwidz et al. 2000).
Beschrieben wird die Elektronenaufenthaltswahrscheinlichkeit in verschiedenen Darstellungen (auch als Formel). Mit dem Computerprogramm lassen sich verschiedene Grafiken erzeugen und kombinieren und damit Verknüpfungen und Zusammenhänge aufzeigen. (Die rechts abgebildete Zusammenstellung ist selbstverständlich nicht für eine Einführung geeignet, sondern setzt schon einige Vorkenntnisse voraus.)

Abbildung aus dem Programmpaket "Atomos" (siehe Programme von PHYSIKONLINE)

Bohrsches Atommodell
Ein weiteres Beispiel aus dem Repetitorium zur Atomphysik zeigt die nebenstehende Abbildung. Das Programm verknüpft die Vorstellung über Elektronensprünge im Bohrschen Atommodell mit Spektrallinien / Linienspektren.
Ein "Lichtquant" aus der links gezeigten Animation "läuft" dazu direkt auf die entsprechende Linie im Termschema, wenn das Elektron auf eine niedrigere Bahn springt. Gleichzeitig blinkt die entsprechende Linie in dem darunter gezeichneten Linienspektrum.

Abbildung aus dem Programm "BOHR" (siehe Programme von PHYSIKONLINE)

Schaltskizzen
Das Beispiel rechts zeigt verschiedene Skizzen zu physikalisch gleichwertigen Widerstandsschaltungen. Zumindest für den Laien ist das nicht sofort erkennbar. Mit der Computeranimation, die Sie über die Verknüpfung erreichen, lässt sich die Gleichwertigkeit sehr überzeugend zeigen.
(Siehe auch Härtel, 1992.)

Stirling-Prozess
Filme und Animationen mit hoher Informationsdichte oder komplexe Bilder mit vielen Details können hohe Anforderungen an eine zielgerechte Informationsaufnahme stellen.
Eine direkte zeitliche und räumliche Kopplung zwischen experimentellem Ablauf und grafischer Beschreibung kann helfen.

Bild aus einem Computerfilm zum Stirlingmotor (aus dem Repetitorium zur Wärmelehre siehe Computerprogramme von PHYSIKONLINE)

Computerprogramme von PHYSIKONLINE

Weiterführende Literatur

• Girwidz, R., Gößwein, O., Steinrück, H.-P. (2000). Atomphysik am Computer. Physik in unserer Zeit, 31/ Nr. 4, 165 - 167.
• Härtel H. (1992). Neue Ansätze zur Darstellung und Behandlung von Grundbegriffen und Grundgrößen der Elektrizitätslehre. In K. Dette, P. J. Pahl (Hrsg.). Multimedia, Vernetzung und Software für die Lehre (S. 423 - 428). Berlin: Springer.
• Mayer, R. E. (1997). Multimedia learning: Are we asking the right questions? Educational Psychologist, 32(1), 1-19.
• Mayer, R. E., Moreno, R. (1998). A split-attention effect in multimedia learning: Evidence for dual processing systems in working memory. Journal of Educational Psychology; 90(2), 312-320.
• Spiro, R. J., Coulson, R. L. et al. (1988). Cognitive Flexibility The-ory: Advanced Knowledge Acquisition in Ill-Structured Domains. In V. Patel (ed), Tenth Annual Conference of the Cognitive Science Society (375-383). Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum Ass..
• Spiro, R. J., Coulson, R. L., Feltovich, P. J., Anderson, D. K. (1994). Cognitive flexibility theory: Advanced knowledge acquisition in ill-structured domains. In R. B. Ruddell, M. R. Ruddell (Eds.); et-al., Theoretical models and processes of reading (4th ed.) (pp. 602-615). Newark: International Reading Association.
• Weidenmann, B. (1995). Multicodierung und Multimodalität im Lernprozeß. In L. J. Issing, P. Klimsa (Hrsg.), Information und Lernen mit Multimedia (S. 65-84). Weinheim: Psychologie Verlags Union.
• Weidenmann, B. (1997). "Multimedia": Mehrere Medien, mehrere Codes, mehrere Sinneskanäle? Unterrichtswissenschaft, 25 (3), 197-206.