Cognitive Load Theory

Die Theorie

Die Cognitive Load Theory (Sweller, 2010) betrachtet die kognitive Belastung beim Wissenserwerb. Die Theorie unterscheidet drei verschiedene Kategorien der kognitiven Belastung

• Intrinsic Cognitive Load:
  Die intrinsische kognitive Belastung entsteht aufgrund der inhaltlichen Komplexität des Sachverhaltes. Nach Sweller (2010) ist sie umso größer, je enger die dargebotenen Informationseinheiten untereinander in Zusammenhang stehen.
• Extraneous Cognitive Load:
  Die extrinsische kognitive Belastung wird von den Äußerlichkeiten des Lernmaterials, der Lernumgebung und den Rahmenbedingungen beim Lernen verursacht.
• Germane Cognitive Load:
  Die lernbezogene resultierende kognitive Belastung entsteht aus dem Zusammenspiel von intrinsischer und extrinsischer kognitiver Belastung. Bei reduziertem Extraneous Cognitive Load bleiben dem Lerner mehr Ressourcen für den Intrinsic Cognitiv Load und anders herum führt eine hohe extrinsische kognitive Belastung zu einer geringeren Verarbeitungskapazität für die intrinsische kognitive Last.

Beispiele für die Umsetzung im Physikunterricht

Um die kognitive Last zu reduzieren haben sich einige Strategien bewährt. So hilft beispielsweise eine Sequenzierung des Lerngegenstandes, um die extrinsische kognitive Last zu verringern. Die Abbildung demonstriert diese Strategie, angewandt auf den Strahlungshaushalt der Erde.

Sequenzierung, angewandt auf eine Illustration zum Strahlungshaushalt der Erde.

Es ist ebenfalls denkbar den Schülerinnen und Schülern eine individuelle Sequenzierung zu ermöglichen. In der unteren Animation werden durch einen Klick auf "Sequenzieren Starten" Schaltflächen aktiviert, mit denen die Informationen nach und nach eingeblendet werden können. Falls das Einblenden zu schnell ging, ist es ebenso möglich die Informationen wieder schrittweise auszublenden.

Animation zur individuellen Sequenzierung des Strahlungshaushaltes der Erde. Für eine größere Version klicken Sie bitte hier.

Für weitere Strategien zur Reduzierung des Cognitive Load vgl. Merrienboër und Kester (2014).

Literaturangaben:
Sweller, J. (2010). Element Interactivity and Intrinsic, Extraneous, and Germane Cognitive Load. Educational Psychology Review, 22(2), 123–138.

Merrienboër, J., Kester L. (2014). The Four-Component Instructional Design Model: Multimedia Principles in Environments for Complex Learning. In E. Mayer (2014). Multimedia Learning (S.104-136). New York: Cambridge University Press.