Lernapps im Kindergarten

Diskurs Kindheits- und Jugendforschung / Discourse. Journal of Childhood and Adolescence Research 3-2020: Apps für Kindergartenkinder: Lernen oder Aufmerksamkeitsraub? – Anforderungen an Lernapps aus kognitionspsychologischer Perspektive

Apps für Kindergartenkinder: Lernen oder Aufmerksamkeitsraub? – Anforderungen an Lernapps aus kognitionspsychologischer Perspektive

Anne-Kristin Cordes, Franziska Egert, Fabienne Hartig

Diskurs Kindheits- und Jugendforschung / Discourse. Journal of Childhood and Adolescence Research, Heft 3-2020, S. 243-258

 

Zusammenfassung
Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Frage, wie Lernapps für Kinder in der frühen Kindheit gestaltet werden müssen, um Lernprozesse zu ermöglichen. Dazu wird multimediales und digitales Lernen aus kognitionspsychologischer Sicht beleuchtet. Theoretische Modelle legen nahe, dass die Verarbeitung neuer Informationen im Arbeitsgedächtnis über zwei Kanäle erfolgt, einen akustischen und einen visuellen Kanal. Doch sind die Verarbeitungsressourcen des Arbeitsgedächtnisses begrenzt: Neben der Verarbeitung relevanter neuer Informationen und der Integration neuen und bereits gespeicherten Wissens werden Ressourcen – je nach Aufmerksamkeitslenkung – durch die Verarbeitung irrelevanter Reize oder durch die Inhibition dieser Reize gebunden. Diese und weitergehende theoretische Annahmen bestätigen sich in empirischen Studien zu multimedialem Lernen. Daraus lassen sich Hinweise ableiten, welche Anforderungen Lernapps erfüllen sollten, um den Lernprozess zu ermöglichen und zu unterstützen. So reduziert sich die Beanspruchung des Arbeitsgedächtnisses durch das Weglassen irrelevanter Informationen und gleichkanaliger Redundanzen sowie die Beschränkung auf nur wenige Wahlmöglichkeiten. Erleichtert wird das Lernen (komplexer Inhalte) zudem durch die Hervorhebung essentieller Informationen, Vorentlastung und die parallele Darbietung gleicher Informationen über beide Verarbeitungskanäle. Die Berücksichtigung und Verbreitung dieses kognitionspsychologischen Wissens im Bereich der (Medien-)Pädagogik wie auch der App-Entwicklung/ Informatik birgt die Chance, kindliche Lernprozesse durch die Entwicklung und den Einsatz adäquater digitaler Medien zu ermöglichen und optimal zu unterstützen.

Schlagwörter: Apps, Review, Kognition, frühe Kindheit, Lerntheorie

 

Apps for children in early childhood: Learning opportunities or attention-absorbing waste of time? – Requirements for educational apps from a cognitive science perspective

Abstract
The present paper addresses the question how educational apps need to be constructed in order to support learning processes in early childhood. To this end multimedia and digital learning are examined from a cognitive science perspective. Theoretical frameworks suggest that information is processed via two channels in working memory, an auditory and a visual channel. But processing capacities are limited: Essential processing of new information and generative processing integrating new and previously stored knowledge are hampered by resources being deployed to non-essential processing of irrelevant information or the inhibition of such information – contingent to attention control. These and further theoretical assumptions are supported by empirical data. Research findings imply that educational apps should meet certain criteria in order to facilitate and support learning processes: Working memory load needs to be reduced by the omission of irrelevant information and same-channel redundancies as well as by limiting the number of available options. Learning (of complex content) is facilitated by emphasizing essential information, pre-presentation of crucial information and parallel presentation of the same content via both processing channels. Incorporating and spreading these insights from cognitive and learning sciences in the fields of education and app development/information technology has the potential to facilitate and support children’s learning processes.

Keywords: Applications, review, early childhood, cognition, learning theory

 

1 Aufwachsen im digitalen Zeitalter

Im Rahmen der zunehmenden Digitalisierung wird auch die Nutzung digitaler Medien im frühen Kindesalter verstärkt in den Blick genommen. Die Positionen in der gesellschaftlichen Debatte liegen teilweise weit auseinander. Die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung empfiehlt keine Mediennutzung für Kinder unter drei Jahren und maximal 30 Minuten für 3- bis 6-Jährige (Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung 2019). Auch der Berufsverband der Kinder- und Jugendärzte legt Familien einen achtsamen Umgang mit Bildschirmmedien nahe (Berufsverband der Kinder- und Jugendärzte 2018) und berichtet, dass 70 Prozent der Kinder im Kindergartenalter elterliche Smartphones länger als 30 Minuten pro Tag nutzen (Riedel/Büsching/Brand 2016). Gleichzeitig messen Expertengruppen, Eltern und Bildungspolitik der Entwicklung der Medienkompetenz von Kindern einen hohen Stellenwert bei (Berufsverband der Kinder- und Jugendärzte 2018; Jugendministerkonferenz/Kultusministerkonferenz 2004; Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest 2015). In diesem Sinne wurden Medien- und informatische Bildung im frühkindlichen Bildungsbereich bereits 2004 im Bildungsauftrag von Kindertageseinrichtungen (Jugendministerkonferenz/Kultusministerkonferenz 2004) und 2012 in der Fachkraftausbildung (Kultusministerkonferenz 2012) verankert. Die medienpädagogisch fundierte Nutzung digitaler Medien in Kindertageseinrichtungen nimmt entsprechend zu (Reichert-Garschhammer/Becker-Stoll in Vorbereitung; Roboom 2019).

Gegenwärtig sind nahezu alle Familien mit Smartphones ausgestattet (9 von 10), 38 Prozent der Familien verfügen zusätzlich über ein Tablet (Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest 2015, 2018). Dabei ist der Zugang zu digitalen Medien und Devices unabhängig vom sozioökonomischen Status der Eltern (Deutsches Institut für Vertrauen und Sicherheit im Internet 2015). Sogenannte „Lernapps“ sind bei höher gebildeten Eltern stärker verbreitet (ebd.), vermutlich da ihnen im Vergleich zu Unterhaltungs- und Spieleapps ein pädagogischer Nutzen zugeschrieben wird. Anfang 2020 waren im App Store über 362.000 Apps (Rabe 2020) in der Kategorie Bildung verfügbar. Über die Hälfte der Bildungsapps, die bei Apple oder Google auf dem Markt sind, richten sich an Kinder unter fünf Jahren (Callaghan/Reich 2018; Vaala/Ly/Levine 2015). Die Einordnung in die Kategorie „Bildung“ durch die Anbieter ist mit höheren Kosten für den Kauf von Apps verbunden (Shuler 2012) und suggeriert, dass die Apps sinnvoll sind. Doch gerät leicht aus dem Blick, dass die Kategorisierung als „Bildung“ und das Thema allein – z. B. Buchstaben oder Zahlen – noch keinen Lernprozess sicherstellen. Bildungsapplikationen und sogenannte Edutainment-Apps versprechen dem Nutzer oder der Nutzerin, sich auf unterhaltsame und spielerische Weise neues Wissen anzueignen. Doch oftmals ist es nur eine schmale Gratwanderung zwischen tatsächlichem Lernen und purer Unterhaltung (Sleegers/Pohlmann 2005). Durch das Ansprechen aller Wahrnehmungskanäle (u.a. auditiv, visuell, haptisch), die Verwendung unterschiedlicher Präsentationsformen (Bild, Ton, Text) und interaktiver Elemente gepaart mit Handlungsanforderungen kann das Kind motiviert werden, „on-app“ zu bleiben. Denn die vielfältigen technischen Möglichkeiten der App-Programmierung ermöglichen dies. Doch finden dabei lern- und kognitionspsychologische Theorien oder Erkenntnisse der vergangenen Jahrzehnte nur wenig Berücksichtigung (Hirsh-Pasek u.a. 2015). Der Lernprozess selbst und die den Lernprozess unterstützende Aufbereitung und Darbietung der Inhalte kann somit leicht in den Hintergrund geraten; wohingegen die möglichst lang andauernde Beschäftigung des Kindes mit der App (z.B. aufgrund dahinterstehender wirtschaftlicher Interessen) das vorrangige Ziel werden kann.

Den Blick auf Apps für Kinder im frühen Kindesalter zu richten, ist aus einer Reihe von Gründen relevant und notwendig: Durch die gute Ausstattung von Familien mit Smartphones und Tablets ist die Verfügbarkeit der Hardware für nahezu alle Kinder gegeben (Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest 2018). Zudem ist mit einer Fülle an Apps die passende Software für diese junge Altersgruppe vorhanden. Gleichzeitig bringen Tablets und Smartphones eine intuitive Bedienbarkeit mit, die sich schon Kinder leicht aneignen können (Hirsh-Pasek u.a. 2015). Im Fokus dieses Artikels stehen Lernapps/Bildungsapps. Darunter verstehen wir Apps, die das vorrangige Ziel verfolgen, kognitive oder schulrelevante Fähigkeiten von Kindergartenkindern zu fördern. Dieser Fokus ergibt sich aus Befunden zum hohen Stellenwert der frühen Förderung relevanter Basis- und Vorläuferfähigkeiten (u.a. Sprache und Schriftsprache) für die Bildungslaufbahn von Kindern (Ehri u.a. 2001; Hoff 2013).

Abzugrenzen sind Lernapps von Game-Based Learning. Mit dem Oxymoron Serious Games werden digitale Spiele, Simulationen und Ähnliches bezeichnet, deren Zweck über reine Unterhaltung, Spielvergnügen und Spaß hinausgeht (Michael/Chen 2005), und die zudem behaviorale, kognitive, soziale oder emotionale Inhalte zu vermitteln anstreben1 (Ma u.a. 2011). Eine Vielzahl von Spielelementen2 wird in eine realitätsnahe Lernumgebung eingeführt, um ein möglichst flow-artiges Spielerlebnis zu ermöglichen (Dörner u.a. 2016) und einen Lernprozess anzustoßen. Aufgrund ihrer Komplexität richten sich Serious Games vorwiegend an Kinder ab dem Schulalter und Erwachsene (Breuer 2010). Im Gegensatz dazu stehen bei Bildungsapps kognitive Lernoutcomes und der Lernprozess (vgl. Definition „Lernen“ in Abschnitt 2) im Vordergrund. Eventuell enthaltenen Spielelementen kommt nur eine untergeordnete Rolle im Dienste des Lernprozesses zu, das Vorhandensein eines Spielkontextes ist nicht erforderlich (z.B. E-Book-Apps). Lernapps sollen der Wissensdarbietung und -vermittlung und dem Fertigkeitsaufbau dienen.

Es stellt sich nun die Frage, über welche Lernpotentiale Applikationen für Kindergartenkinder bei unterstützender Nutzung technischer Umsetzungsmöglichkeiten verfügen. Zur Annäherung an diese Fragestellung beschäftigt sich der Beitrag damit, wie multimediales und digitales Lernen aus kognitionspsychologischer Sicht vonstattengeht. Dabei wird näher auf (a) Informationsverarbeitungsprozesse, (b) den Zusammenhang von kognitiven Kapazitäten und digitalem Lernmaterial sowie (c) die Aufmerksamkeitsteuerung als übergeordnetes Merkmal des multimedialen Lernprozesses eingegangen. Auf Basis aktueller empirischer lernpsychologischer Erkenntnisse wird herausgearbeitet, welche Anforderungen an Bildungsapps gestellt werden sollten. Abschließend wird die Rolle weiterer lernpsychologischer Faktoren bei der Lernapp-Nutzung kurz angesprochen.

1 Abhängig davon, ob Lern- oder Spielelemente überwiegen, werden z.T. die Begriffe Game-Based Learning oder das ältere Edutainment (Education + Entertainment) vorgezogen (Connolly 2009; Hoblitz 2015; Ma/Oikonomou/Jain 2011). Serious Games gegenüber stehen Entertainment Games mit alleinigem Unterhaltungszweck (Dörner u.a. 2016).
2 Dahinter steht das Feld der Gamification Science, das sich mit der Wirkweise der Spielelemente im Spielkontext befasst (Landers u.a. 2018).

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