IATEL

Max Mühlhäuser, Werner Sesink, Andreas Kaminski, Jürgen Steimle (Hrsg.)

IATEL Interdisciplinary Approaches to Technology-enhanced Learning

Interdisziplinäre Zugänge zum technologiegestützten Lernen

Waxmann 2011 Münster / New York / München / Berlin

Bibliografische Informationen der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

ISBN 978-3-8309-2481-4

Waxmann Verlag GmbH, 2011 Postfach 8603, 48046 Münster

www.waxmann.com info@waxmann.com

Umschlaggestaltung: Anne Breitenbach, Tübingen Druck: Hubert & Co., Göttingen Gedruckt auf alterungsbeständigem Papier, säurefrei gemäß ISO 9706

Printed in Germany

Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, verboten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Contents/Inhalt

Introduction ...................................................................................................................... 9 Einleitung ....................................................................................................................... 17

I. Learning (in) Networks: From Learning in the Network to the Learning Network – and back Learning (in) Networks: Vom Lernen in Netzen zu lernenden Netzen – und zurück

Max Mühlhäuser From Learning in the Network to the Learning Network – and back ............................. 27 Max Mühlhäuser Vom Lernen im Netzwerk zum Lernenden Netzwerk – und zurück .............................. 49 Graham Attwell The Future Learning Environments ................................................................................ 75 Doreen Böhnstedt, Christoph Rensing, Ralf Steinmetz Supporting Resource-based Learning with Knowledge Networks and Scaffolds .............................................................................. 95 Nadja Böller, Wolfgang Semar Kompetenzentwicklung beim Lernen in Netzen durch Rollenvorgaben ........................... 111 Torsten Meyer Von der Bildung des Menschen zur Bildung der Communities? ................................. 127 Isabel Zorn, Marc Seifert Learning Networks as Human-technology Interaction in a Process of Designing Software-technological Artifacts ............................................................ 147

II. Community-adaptive Systems: Learning from Learners – a Smart Idea? Community-adaptive Systeme: Von Lernern lernen – eine kluge Idee?

Andreas Kaminski Foreword ...................................................................................................................... 171 Andreas Kaminski Vorwort ........................................................................................................................ 179

a. What are Community-adaptive Systems? Was sind Community-adaptive Systeme?

Andreas Kaminski Paradigm: Community-adaptive Systems .................................................................... 187 Paradigma: Community-adaptive Systeme .................................................................. 217 Cigdem Toprak System: Machine Learning ........................................................................................... 197 System: maschinelles Lernen ....................................................................................... 229 Andreas Kaminski Community: neither Gesellschaft nor Gemeinschaft ................................................... 203 Community: weder Gesellschaft noch Gemeinschaft ................................................... 235 Philipp Scholl, Andreas Kaminski Adaptivity ..................................................................................................................... 209 Adaptivität .................................................................................................................... 241 Andreas Kaminski Community, Technology, Adaptivity: in Combination ................................................ 215 Community, Technik, Adaptivität: im Zusammenhang ............................................... 247

b. Exemplary Developments of Community-adaptive Systems Exemplarische Entwicklungen Community-adaptiver Systeme

Markus Weimer Machine Teaching – a Machine Learning Approach to TEL ....................................... 253 Philipp Scholl, Doreen Böhnstedt, Christoph Rensing, Ralf Steinmetz Adaptivity and Adaptability in Personal and Community Knowledge Networks ................................................................................................... 261 Kai Michael Höver, Christina Höbelt Adaptation and Personalization in LMS and PLE ........................................................ 271 Steffen Lohmann Learners as Metadata Source? A Three-Layer Model of Collaborative Content Annotation ................................................................................ 279 Wey-Han Tan Opening up Social Networks for Educational Gaming ................................................ 287

c. Learning from Learners – a smart Idea? Lernen von Lernern – eine kluge Idee?

Klaus Wiegerling Möglichkeiten und Grenzen Community-adaptiver Systeme ....................................... 297

III. Disruptive or Seamless? User Interfaces for Technology-enhanced Learning Unterbrechend oder nahtlos? Nutzerschnittstellen für technologiegestütztes Lernen

Jürgen Steimle, Christof van Nimwegen Disruptive or Seamless? User Interfaces for Technology-enhanced Learning ............. 313 Jürgen Steimle, Christof van Nimwegen Unterbrechend oder nahtlos? Nutzerschnittstellen für technologiegestütztes Lernen ....................................................................................... 325 Jürgen Steimle, Jochen Huber, Stephan Lukosch Disruptive User Interfaces for Technology-enhanced Learning: a Taxonomy ............. 339 Bastian F. Benz Improving the Quality of Learning on the WWW: Seamless and Disruptive Metacognitive Support ............................................................................... 353 Jan-Henning Raff, Jochen Huber, Jürgen Steimle Media Disruptions as a Support for Learning............................................................... 369 Stefan Oppl, Christina M. Steiner, Dietrich Albert Supporting Self-regulated Learning with Tabletop Concept Mapping ......................... 391 Christof van Nimwegen, Nina Hollender Cognitive Load Theory to Explain Positive Effects of a Disruptive Interface ...................................................................................................... 411

IV. Quality and Competence Qualität und Kompetenzen

Werner Sesink Dimensions of Quality and Competencies in E-Learning ............................................ 431 Werner Sesink Dimensionen von Qualität und Kompetenz im E-Learning ......................................... 435

Werner Sesink Kompetenz in Technik ................................................................................................. 439 Gabi Reinmann Kompetenz – Qualität – Assessment: Hintergrundfolie für das technologiebasierte Lernen ............................................................................... 467 Stefan Iske Qualität als Eigenschaft der Relation von Lerner und Lernarrangement ................................................................................................... 495 Anna Herbst, Antje Müller Förderung von Medienkompetenz durch die virtuelle Studienumgebung MyPaed ........................................................................................... 519 Christian Diel, Peter Cockelbergh Enter the PLE: a Conceptual Approach to the Advancement of Discipline-specific Competences in Text-based Sciences ............................................ 537 Autorinnen und Autoren ............................................................................................... 551

Introduction

IATEL: Conference and Proceedings

Interdisciplinary approaches to technology-enhanced learning (IATEL) – is not only the title of this volume, but also the title of an international conference, which took place in May 2009 at TU Darmstadt. This book, however, does not contain proceedings in the usual sense. This book was not prepared before, but during and after the conference. The contribu-tions, therefore, do not document the conference in a conventional way, as if they were reproducing presentations given at the conference. In fact, they originate from the discussions and collaborations in research, which were initiated there.

Interdisciplinary approaches ... and transdisciplinary subject matter The reason not to realise the conference and the “proceedings” as “one presentation = one contribution”, is stated in the title: technology-suppor-ted learning is not a subject matter, which falls into one single field. The field of learning itself does not belong to any discipline and also not to several – as if it were at one time social, physical, pedagogic or technical. It can only be seen that way in light of these disciplines having histori-cally evolved separately. Due to this background, research in this field is inevitably interdisciplinary. Even if an unidisciplinary research group de-veloped an eLearning application, it would have to make assumptions, which go beyond the scope of its research discipline. These are assump-tions about learning processes, about technical possibilities and about the interplay between learning and technology.

Approaches to technology-supported learning are, therefore, inter-disciplinary per se; thus, they are not simple, per se. The ways of speak-ing and thinking in pedagogy, sociology, psychology, philosophy and lit-erature are already quite different, and are more so when computer scien-tists, information and communication technicians and computer linguists join in, together with civil engineers, who explore the communication of their studies through eLearning. To do justice to this situation, it made sense to us to design interdisciplinarity through an appropriate conferen-ce form. Differently focussed interdisciplinary working groups, keynote presentations, as well as plenary discussions were part of this conference form.

10 Introduction

DFG Research Training Group: Feedback Based Quality Management in eLearning The conference was held at TU Darmstadt by the residing DFG research training group: Feedback Based Quality Management in eLearning. In this training group, PhD students as well as their supervisors from infor-mation technology, information and communication technology, compu-ter linguistics, civil engineering, didactics of mathematics, pedagogy, psychology, philosophy and literature, work together in interdisciplinary tandems or in bigger teams. In doing so, collective studies were and are carried out, applications are being developed, and the assumptions that are taken for granted are intensively reflected upon in the respective dis-ciplines.

The group’s study programme correspondingly shows a variety of forms of interdisciplinary collaboration. The form of the conference at-tempted to accommodate this.

… Technology-supported learning While in early developments in eLearning small capsules were built, which the learner entered in order to learn isolated from its environment, in the last few years an extensively different perspective has arisen fea-turing networked, adaptive and context-sensitive technologies, as well as networked and informal learning. The buzzword Web 2.0 characterises an aspect of this development, “Pervasive Learning” another. Whichever name one or the other partial perspective is given, conceptual transforma-tion in the following areas is implied:

• Formal and informal learning: In the last few years, it has been ap-preciated that learning processes take place not only in formal, spe-cially-produced and, therefore, didactically-prepared learning con-texts, but also informally, meaning: without an institutional frame-work. In professional life, informal learning prevails, but also during school and studying, it is a firm component of knowledge acquire-ment if, for example, learning takes place in the university cafeteria, through a wiki or another social network on the internet. In doing so, learning processes neatly traverse separated areas; for example, when a study group in the university cafeteria at the same time learns with the script, as well as the audio recording of a lecture, and moreover with a text book and a wiki, which is accessed on the internet.

Introduction 11

• Sometimes formal and informal learning practices can be fairly easily distinguished. Sometimes they intermingle, as in the scenario de-picted above. The recognition by eLearning research, that formal and informal learning must and should be supported equally and ought to be as seamless as possible, which has developed over the last years, is part of an even more comprehensive development. Just as the bound-aries between informal and formal learning – recognised as artificial and absurd – are blurred, so are the borders between technology-sup-ported and “classical” learning. To put it another way, eLearning is about to lose its “E” because it constitutes nothing special or striking, when learning takes place with technical support.1 The fact that learn-ing takes place with text, books, as well as other techniques and me-dia, became a talking point, as its implicitness came into question. Stages of learning with and without “E” alternate with each other in small segments and without there being much of a threshold between them. The latter especially is accompanied by a change in the design of eLearning applications.

• Individual - Group - Network: With regard to classical learning set-tings, learning was originally modelled as a relationship from a teach-er to a learner, then, more realistically, the group (class, seminar or working group) in which the individual learner was included. More recently, the incorporation of the learner in sociotechnical networks has attracted more attention – in actual learning as well as also in re-search. Furthermore, this changed eLearning, which, in its classical form, put a learner in front of a learning programme. Later “computer supported cooperative learning (CSCL)” loomed: with wikis, seman-tic and social networks, learning constructs of their own emerged, which differ from individuals and groups, although they can partici-pate.

• Visualisation and increasing Pervasiveness: While classical eLearn-ing was about a visualisation of learning (in the sense that learning content, goals and practice were brought into the digital world), in-formal learning (with the interweaving of digital and “analogue”

1 Torsten Meyer, 2008, in one unpublished presentation in a guest lecture at TU

Darmstadt held with the title: „Über das allmähliche Verschwinden des E im E-Learning – Aktuelle Medientechnologie und Hochschulentwicklung“ (“On the gradual disappearance of the E in eLearning – Current media technology and terti-ary development”).

12 Introduction

learning) conversely leads to an integration of the “E” in everyday life. Technically supported learning is thus becoming part of the daily life. This was precisely what was meant with the disappearance of the “E” in learning. Technological learning support permeates this daily life, rather than attracting learners into and isolating them in its own world. Correspondingly, new technologies emerge in this context, which promise to make learning semantic, context sensitive and con-text adaptive.

The four parts of the book individually and in relation to each other The four parts of the book take this transformation as their premise, with-out explicitly making it their subject matter respectively. The main ideas and central contents of each book segment are subsequently introduced. They correspond to the four strands (sessions), in which the IATEL con-ference was arranged.

Part 1: Learning (in) Networks. “From Learning in the Network to the Learning Network – and back” Part 1 picks up on the development, which was touched upon earlier un-der the header “Individual – Group – Network”. It looks at the increasing importance of sociotechnical networks for learning itself, and for tech-nological support. One can understand this aspect as supplementary, that means adding a new aspect to: a) the historical relationship of teacher and learner (archetypes of this are parent-child relationships, elders, mas-ter-apprentice relationships etc.), and b) learning in well-defined groups (class, seminar). One can even take a radical view – which is attempted in these proceedings – and understand network as an autonomous part of modern learning settings, in which knowledge is aggregated and perma-nently evolves, which, in turn, learns through inherent mechanisms.

Actually, it can be shown that many kinds of modern networks are permanently subjected to certain mechanisms caused by the user collec-tive, through which they let themselves be clearly characterised as eco-nomically productive, despite the fact that substantial market features are missing. This applies, amongst others, to the “open source” movement, Wikipedia and related networks, as well as social online networks. Com-parable phenomena appear in many online networks, which could be un-derstood as sources of knowledge (e.g. Wikipedia) or discourse-orientated rooms for learning (e.g. forums): with these, instead of economic produc-tivity, another kind of advancement becomes apparent, which can be in-terpreted as learning. Furthermore, it can be increasingly taken for gran-

Introduction 13

ted that networks “learn” not only through collective (but still man-in-duced) processes, but also through embedded software (for consolidation, structuring, assessment, and indeed the development of new knowledge in the widest sense).

This view is radical in particular because it shatters a thus far un-touched foundation of pedagogics and education: traditionally, the educa-tion of the individual – and an individual educational goal as far reaching as possible – has always been the main focus. This is due to the fact that individual welfare, which can be thought of as their highest commodity, is a basic concept of liberal democratic societies who secure humanistic ideals in their constitutions. What are the effects, when new ideas for education appear? What does it mean to complement the traditional edu-cational ideal, which emphasizes the individual, with a new one which emphasizes the network? To what extent can, must or should an individ-ual devolve knowledge or even “the highest education” to a network? Such “highest education” refers, to put it simply, to the ability to reflect on systems like that of the state, companies or educational institutions, in which the individual is embedded, and to change, abolish or abandon these. One would assume the imperative (should, must) in cases where the network can reach degrees of knowledge or education that are out of the reach of the individual: early signs of this appeared in recent history, when rebellion against inhumane conditions in society was evidently decisively mobilised through the “network”.

Yet another last introductory comment is essential: if learning networks become more prominent and take their place next to the learning individ-ual (individually, in groups, in the network), then learning networks must be subject to examination. Furthermore, the effects on the learning indi-vidual must be examined and, if applicable, have to be positively influ-enced. This realisation expresses itself in the last two words of the title of this book part: “– and back”.

Regarding the contents of the first book part, the reader should not be disappointed, if the radical perspectives are more implicit in individual contributions rather than explicit. This more modest claim is due to the fact, that a firm “grounding” in effective current approaches of technolo-gical learning is necessary.

Such effective approaches currently show that in practice, smaller or larger steps are being taken in the direction of the subject framework for Book Part 1. More detailed explanations of these “steps in the direction of learning networks” can be found in the introductory chapter of Part 1.

14 Introduction

Book Part 2: Community-Adaptive Systems – Learning from Learners – a smart Idea? With community tagging systems, social bookmark services and colla-borative knowledge networks, several applications have been developed, which form a triangle of community – adaptivity – learners or rather a designable system. In this triangle, learners learn from learners.

Learning systems were realised on the basis of learning algorithms. Configuration possibilities were concentrated in the form of personal learning environments. In both cases, systems become adaptive, they ad-just automatically through learning algorithms or through configuration on the part of the user or the community. Here, communities play an im-portant role, in so far as they develop these configuration possibilities or – being subject to learning systems – in that they also provide the data basis for those systems.

In this triangle, learners learn from learners – from learning communi-ties or learning systems. Inevitably, the question arises as to how “wise” this idea is.

The book segment introduces the basic terminology of this field (com-munity – adaptivity – system), and subsequently presents examples of development proposals before it then outlines the question, which possi-bilities and constraints accompany it.

Book Part 3: Disruptive or seamless? User interfaces for technology-enhanced learning The contributions in the third part of this book pursue the question of how user interfaces are to be designed for learning applications. A gener-ally recognised aim for the design of user interfaces is to make the inter-action with the computer system as seamless and as free from disruptions and difficulties as possible. The underlying question is whether this also applies to eLearning, whether or not the learning software should pro-voke specific ruptures and discontinuities, whether it should be “cumber-some” and “disturbing” in order to support meaningful learning pro-cesses.

Can we – and how can we – design and apply helpful, unburdening technology, in a way so that it still remains “visible” and “distinct” and as a result, stimulates important cognitive processes? The first two chap-ters in the third part of the book systematically pursue the question of which types of disruptive interfaces exist and to what extent they have the potential to support learning processes. The remaining chapters ex-

Introduction 15

amine the application of specific types of disruptions in detail. This en-compasses a variety of “disruptive” elements. For instance, dialogue boxes with instructions to learn are automatically displayed by the eLear-ning system. The system can produce intentional applications of media dis-continuities. Or it might intentionally display less, instead of more, rele-vant information. The chapters show how these elements can effectively support learning processes.

Book Part 4: Quality and Competences The fourth part of this book deals with the question of quality of eLearn-ing under the premise that the quality of teaching and learning can pres-ently not be discussed without getting involved in the political require-ment of competence orientation. Two contributions debate this political requirement from a rather fundamental perspective: what are the implica-tions of the instruction to teach and learn in a competence-orientated fashion, especially regarding the use of technical means and a respective technical media competence? And how do the different perspectives of educational politics, educational science and educational practice shape the understanding of competence as well as the role of eLearning in com-petence-oriented teaching-learning arrangements? Three further contribu-tions propose concrete solutions (a) for quality control in eLearning through the adaptation to the requirements, needs and intentions of learn-ers, (b) for the advancement of media competence as means to control one’s learning conditions, as well as (c) for the support of the particular competence of working with texts in a hermeneutical fashion via person-alised learning environments.

Einleitung

IATEL: Konferenz und Konferenzband

Interdisciplinary approaches to technology-enhanced learning (IATEL) – so lautet nicht nur der Titel dieses Bandes, so lautete auch der Titel einer internationalen Konferenz, die im Mai 2009 an der TU Darmstadt statt-fand. Dennoch handelt es sich bei dem vorliegenden Buch nicht um Proceedings im üblichen Sinne. Denn dieses Buch ist auf der Konferenz lediglich vorbereitet worden; die Beiträge dokumentieren die Konferenz daher nicht in dem herkömmlichen Sinne, als sie auf einer Konferenz gehaltene Vorträge wiedergeben würden. Vielmehr sind sie aus Diskus-sionen und Forschungskooperationen entstanden, die dort initiiert wur-den.

Interdisziplinäre Zugänge … und transdisziplinärer Gegenstand Der Grund dafür, die Konferenz und die „Proceedings“ nicht nach der Methode „1 Vortrag = 1 Beitrag“ durchzuführen, ist im Titel genannt: Technologie-gestütztes Lernen ist kein Gegenstand, der in ein einzelnes Fachgebiet fällt. Der Gegenstand Lernen selbst fällt in keine Disziplin und auch nicht in mehrere – als wenn er einmal sozial, einmal psychisch, einmal pädagogisch, einmal technisch wäre. Das ist er nur aus der Sicht der historisch so getrennt entstandenen Disziplinen. Vor diesem Hinter-grund ist die Forschung in diesem Gebiet zwangsläufig interdisziplinär. Denn selbst wenn eine monodisziplinäre Forschergruppe eine E-Lear-ning-Anwendung entwickelt, muss sie Annahmen treffen, welche über den Horizont ihrer Forschungsdisziplin hinausreichen: Annahmen über Lernvorgänge, über technische Möglichkeiten, über das Zusammenspiel von Lernern und Technik. Zugänge zu Technologie-gestütztem Lernensind also per se interdisziplinär; allerdings damit auch per se nicht ein-fach. Die Sprach- und Denkweisen der Pädagogik, Soziologie, Psycholo-gie, Philosophie, Literaturwissenschaft sind schon recht unterschiedlich; umso mehr gilt dies, wenn Informatiker, Informations- und Kommunika-tionstechniker, Computerlinguisten hinzutreten; ergänzt durch Bauinge-nieure, welche die Vermittlung ihrer Studieninhalte durch E-Learning erforschen. Um dem gerecht zu werden, schien es uns sinnvoll, die Inter-disziplinarität durch eine geeignete Konferenzform zu gestalten. Dazu

Einleitung 18

gehörten unter anderem fokussierte interdisziplinäre Arbeitsgruppen, Keynote-Vorträge sowie Plenumsdiskussionen.

DFG-Graduiertenkolleg Qualitätsverbesserung im E-Learning durch rückgekoppelte Prozesse Veranstaltet wurde die Konferenz vom an der TU Darmstadt angesiedel-ten DFG-Graduiertenkolleg Qualitätsverbesserung im E-Learning durch rückgekoppelte Prozesse. In diesem Graduiertenkolleg arbeiten Dokto-randinnen und Doktoranden sowie ihre Betreuerinnen und Betreuer aus der Informatik, der Informations- und Kommunikationstechnik, der Com-puterlinguistik, dem Bauingenieurswesen, der Mathematikdidaktik, der Pädagogik, Psychologie, Philosophie und Literaturwissenschaft in inter-disziplinären Tandems oder größeren Gruppen zusammen. Dabei wurden und werden gemeinsam Studien durchgeführt, Anwendungen entwickelt und intensive Reflexionen über die jeweils in der eigenen Disziplin selbstverständlich getroffenen Annahmen praktiziert. Das Studienpro-gramm des Kollegs weist entsprechend eine Vielfalt an Formen interdis-ziplinären Zusammenarbeitens auf. Die Form der Konferenz versuchte dem Rechnung zu tragen.

… Technologie-gestütztes Lernen Während die frühen Entwicklungen im E-Learning gleichsam kleine Kapseln bauten, in die Lernende einstiegen, um isoliert von ihrer sonsti-gen Umwelt zu lernen, ist in den letzten Jahren mit vernetzten, adaptiven, kontextsensitiven Technologien und ebenso vernetztem wie auch infor-mellem Lernen eine weitgehend andere Perspektive entstanden. Das Schlagwort Web 2.0 charakterisiert einen Aspekt dieser Entwicklung, „Pervasive Learning“ einen anderen. Mit welchem Namen auch die eine und andere Teilperspektive bezeichnet wird, konzeptuell handelt es sich um Transformationen in folgenden Bereichen:

• Formales und informelles Lernen: In den letzten Jahren wurde zu-nehmend gewürdigt, dass Lernprozesse nicht nur in formal dafür her-gestellten und also didaktisch präparierten Lernkontexten stattfinden, sondern auch informell, das heißt: ohne institutionellen Rahmen. Im Berufsleben überwiegt informelles Lernen bei weitem, aber auch während Schule und Studium ist es fester Bestandteil der Wissensan-eignung, wenn beispielsweise mit der Lerngruppe in der Unicafeteria, im Wiki oder einem anderen sozialen Netzwerk im Internet gelernt wird. Dabei durchqueren Lernprozesse fein säuberlich getrennte Be-

Einleitung 19

reiche; etwa wenn eine Lerngruppe in der Unicafeteria mit einem Script sowie dem Audiomitschnitt einer Vorlesung, ferner einem Lehrbuch und einem Wiki, auf das sie im Internet zugreift, zugleich lernt. Zuweilen lassen sich formale und informelle Lernhandlungen recht gut trennen, zum Teil vermischen sie sich, wie in dem eben ge-schilderten Szenario. Die in den letzten Jahren gereifte Erkenntnis der E-Learning-Forschung, dass formelles und informelles Lernen glei-chermaßen und möglichst nahtlos unterstützt werden müss(t)en, ist Teil einer noch umfassenderen Entwicklung. So wie die – als künst-lich und unsinnig erkannte – Grenze zwischen informellem und for-malem Lernen verwischt, verwischt auch die Grenze zwischen tech-nologiegestütztem und „klassischem“ Lernen. Anders ausgedrückt: Das E-Learning ist im Begriff, sein „E“ im Learning zu verlieren, weil es nichts Besonderes und Auffälliges darstellt, wenn mit tech-nischer Unterstützung gelernt wird.1 Dass mit Schrift, Büchern sowie anderen Techniken und Medien gelernt wird, wurde auch erst wieder Thema, als ihre Selbstverständlichkeit in Frage geriet. Etappen von Lernen mit und ohne „E“ wechseln einander kleinteiliger und eher schwellenlos ab. Gerade mit letzterem geht dann allerdings eine Ver-änderung der Gestaltung von E-Learning-Anwendungen einher.

• Individuum – Gruppe – Netz: Im Hinblick auf klassische Lernsettings wurde Lernen ursprünglich als eine Beziehung von einem Lehrenden zu einem Lernenden modelliert, dann (realitätsnäher) unter Einbezie-hung der Gruppe (Klasse, Seminar- oder Arbeitsgruppe), in welcher das Individuum lernt. In jüngerer Zeit gewinnt die Einbindung des Lernenden in soziotechnische Netze an Bedeutung – sowohl beim re-alen Lernen als auch in der Forschung. Auch dies verändert E-Lear-ning, das in seiner klassischen Form einen Lernenden vor ein Lehr-programm setzte, später „computer supported cooperative learning (CSCL)“ ins Blickfeld rückte: Mit Wikis, semantischen und sozialen Netzen entstehen eigene Lerngebilde, die sich von Individuen und Gruppen abheben, obgleich diese an jenen teilnehmen können.

• Virtualisierung und Pervasiv-Werden: Während es im klassischen E-Learning um eine Virtualisierung des Lernens in dem Sinne ging,

1 So Torsten Meyer 2008 in einem am Graduiertenkolleg gehaltenen, unpublizierten

Vortrag mit dem Titel: „Über das allmähliche Verschwinden des E im E-Learning – Aktuelle Medientechnologie und Hochschulentwicklung“.

Einleitung 20

dass die Lerninhalte, Lernziele, Lernhandlungen in die digitale Welt geholt wurden, führt das informelle Lernen in eins mit der Verwo-benheit von digitalem und „analogem“ Lernen umgekehrt zu einer Integration des „E“ in die Lebenswelt; das technisch unterstützte Ler-nen wird Teil der Lebenswelt. Eben das war ja mit dem Verschwinden des „E“ im Learning gemeint. Technologische Lernunterstützungen durchdringen diese Lebenswelt mehr, als dass sie den Lernenden in ihre eigene Welt herein holen und isolieren. Entsprechend treten in diesem Zusammenhang neue Technologien auf, die das Lernen se-mantisch, kontextsensitiv und -adaptiv zu machen versprechen.

Die vier Buchteile für sich und im Zusammenhang Die vier Buchteile gehen von diesen Transformationen als ihrer Prämisse aus, ohne sie jeweils zum expliziten Gegenstand zu machen. Nachfol-gend werden die Leitgedanken und zentralen Inhalte jedes Buchteils kurz vorgestellt. Sie entsprechen auch den Leitthemen der vier Stränge (Sessi-ons), in welche die IATEL-Tagung eingeteilt wurde.

Buchteil 1: Learning (in) Networks: Vom Lernen in Netzen zu lernenden Netzen – und zurück Teil 1 des Buches greift die Entwicklung auf, die oben unter dem Stich-wort „Individuum – Gruppe – Netz“ angerissen wurde: die zunehmende Bedeutung soziotechnischer Netzwerke für das Lernen an sich und mit-folgend für dessen Technologie-Unterstützung. Diesen Aspekt kann man additiv verstehen, also als Ergänzung a) der historischen Zweierbezie-hung Lehrer–Lerner (deren Archetypen sind Eltern-Kind-Beziehungen, Stammesälteste, Meister-Lehrling-Beziehungen usw.) und b) dem Lernen in wohldefinierten Gruppen (Klasse, Seminar). Man kann aber auch eine radikalere Sichtweise einnehmen – was in diesem Tagungsband versucht wird – und das Netz als autonome Komponente moderner Lernsettings verstehen, worin Wissen aggregiert und permanent weiterentwickelt wird, ja welches durch inhärente Mechanismen seinerseits lernt. Tatsäch-lich lässt sich zeigen, dass viele Spielarten moderner Netze vom Nutzer-kollektiv dauerhaft gewissen Mechanismen unterworfen werden, wo-durch sie sich eindeutig als ökonomisch produktiv charakterisieren las-sen, obwohl wesentliche marktwirtschaftliche Faktoren fehlen. Das betrifft u.a. die „Open Source“-Bewegung, Wikipedia und verwandte sowie soziale Online-Netze. Vergleichbare Phänomene zeigen sich in vielen Online-Netzen, die als Wissensquellen (wie bspw. Wikipedia)

Einleitung 21

oder Diskurs-orientierte Lernräume (wie bspw. Foren) verstanden wer-den können und bei denen sich anstelle ökonomischer Produktivität eine Fortentwicklung zeigt, die als Lernen interpretiert werden kann. Darüber hinaus kann zunehmend davon ausgegangen werden, dass Netze nicht nur durch kollektive (aber immer noch Menschen-induzierte) Prozesse „lernen“, sondern auch durch eingebettete Software (zur Konsolidierung, Strukturierung, Bewertung, ja zur Erschließung neuen Wissens im wei-testen Sinn).

Radikal ist diese Sichtweise insbesondere deshalb, weil sie ein bislang unangetastetes Fundament von Pädagogik und Bildungs-Verständnis erschüttert: Dort stand die Bildung des Individuums – und ein möglichst weit reichendes individuelles Bildungsziel – schon deshalb immer im Zentrum, weil die Wohlfahrt des Individuums, als höchstes Gut, basales Selbstverständnis freiheitlich-demokratischer Gesellschaften ist – deren Verankerung von humanistischen Idealen bis zu Staatsverfassungen reicht. Was bedeutet es nun, wenn neben ein Bildungsideal für die zu bildenden Individuen ein Bildungsideal für „das Netz“ treten kann oder soll? Inwieweit kann, muss oder soll das Individuum Wissen oder gar „höchste Bildung“ (stark vereinfacht ausgedrückt: die Fähigkeit, über Systeme wie Staat, Unternehmen oder Bildungsinstitutionen, worin das Individuum eingebettet ist, zu reflektieren und diese zu verändern, abzu-schaffen oder zu verlassen) an das Netz „abtreten“? Vom Imperativ (soll, muss) würde man dort ausgehen, wo das Netz Grade von Wissen oder Bildung erreichen kann, die dem Individuum verwehrt bleiben: Ansätze davon zeigten sich in der jüngeren Geschichte, wenn der Aufstand gegen inhumane Gesellschaftsverhältnisse offensichtlich durch „das Netz“ ent-scheidend mobilisiert wurde.

Eine letzte einleitende Bemerkung ist noch wesentlich: Wenn neben das (individuell, in Gruppen, im Netz) lernende Individuum das lernende Netz tritt, dann darf nicht nur letzteres Gegenstand der Forschung sein, sondern dann müssen auch die Auswirkungen auf das lernende Individu-um untersucht und ggf. positiv beeinflusst werden. Diese Erkenntnis drückt sich in der Überschrift des hier beschriebenen Buchteils in den letzten zwei Wörtern aus: „ – und zurück“.

Was nun die Inhalte des ersten Buchteils angeht, so mag der Leser nicht enttäuscht sein, wenn die geschilderte radikale Sichtweise in einzelnen Beiträgen mehr implizit als explizit zur Geltung kommt: Dieser beschei-denere Anspruch begründet sich in der Notwendigkeit, im vorliegenden Buch die „Erdung“ durch tatsächlich wirksame aktuelle Ansätze techno-

Einleitung 22

logiegestützten Lernens zu suchen. Solche heute wirksamen Ansätze stel-len immer nur mehr oder weniger große Schritte in die Richtung dar, die als Themenrahmen für Buchteil 1 diente. Nähere Erläuterungen zu diesen „Schritten in die Richtung lernender Netze“ finden sich im Einleitungs-kapitel zu Teil 1.

Buchteil 2: Community-adaptive Systeme. Von Lernern lernen – eine kluge Idee? Mit Community-Taggingsystemen, Social Bookmarkdiensten, kollabo-rativen Wissensnetzen sind einige Anwendungen entstanden, die ein Dreieck von Community – Adaptivität – lernendes bzw. gestaltbares Sys-tem herstellen. In diesem Dreieck lernen Lernende von Lernenden.

Lernende Systeme sind auf der Basis lernender Algorithmen realisiert worden. Gestaltungsmöglichkeiten sind insbesondere in Form von Perso-nal Learning Environments verdichtet worden. In beiden Fällen werden Systeme adaptiv, sie passen sich automatisch durch lernende Algorith-men oder durch die Gestaltung seitens des Nutzers oder der Community an. Dabei spielen Communities eine bedeutende Rolle, insofern diese Ge-staltungsmöglichkeiten entwickeln oder als Gegenstand lernender Syste-me deren Datenbasis liefern.

In diesem Dreieck lernen Lernende von Lernenden – von lernenden Communities oder lernenden Systemen. Unweigerlich stellt sich damit die Frage, wie klug diese Idee ist.

Der Buchteil führt in die Grundbegriffe dieses Gebietes (Community – Adaptivität – System) ein, stellt anschließend exemplarische Entwick-lungsvorhaben vor, bevor er abschließend die Fluchtlinien der Frage kon-turiert, welche Möglichkeiten und Grenzen damit verbunden sind.

Buchteil 3: Unterbrechend und nahtlos? Nutzerschnittstellen für techno-logie-gestütztes Lernen Die Beiträge im dritten Buchteil gehen der Frage nach, wie Nutzer-schnittstellen für Lernanwendungen zu gestalten sind. Ein allgemein an-erkanntes Ziel der Gestaltung von Nutzerschnittstellen ist es, die Interak-tion mit dem Computersystem so nahtlos, so frei von Brüchen und Schwierigkeiten wie nur möglich zu machen. Die zugrundeliegende Fra-ge ist, ob dies auch für E-Learning gilt, ob nicht die Lernsoftware spezi-fische Brüche und Unterbrechungssituationen provozieren sollte, ob sie „sperrig“ und „störend“ sein sollte, um sinnhafte Lernprozesse zu unter-stützen.

Einleitung 23

Kann man – und wie kann man – hilfreiche, entlastende Technik so ge-stalten und einsetzen, dass sie dennoch „sichtbar“ und „merklich“ bleibt und dadurch wichtige kognitive Prozesse stimuliert? Die ersten beiden Beiträge im dritten Buchteil gehen zunächst systematisch der Frage nach, welche Typen von bruchhaften Schnittstellen existieren und inwiefern diese das Potenzial haben, Lernprozesse zu unterstützen. Die übrigen Beiträge untersuchen detaillierter den Einsatz von spezifischen Typen von Brüchen. Dies umfasst beispielsweise Dialogboxen mit Anweisun-gen zum Lernen, die automatisch vom System angezeigt werden, den be-wussten Einsatz von Medienbrüchen oder aber Dialogfenster, in denen bewusst weniger anstatt mehr relevante Informationen angezeigt werden.

Buchteil 4: Qualität und Kompetenzen Der vierte Buchteil widmet sich der Frage nach der Qualität von E-Learn-ing unter der Prämisse, dass über Qualität von Lehren und Lernenderzeit nicht diskutiert werden kann, ohne sich auf die bildungspolitische Vorgabe der Kompetenzorientierung einzulassen. Zwei Beiträge erörtern diese Vorgabe aus einer eher grundsätzlichen Perspektive: Welche Im-plikationen transportiert der Auftrag, kompetenzorientiert zu lehren und zu lernen, speziell hinsichtlich der Verwendung technischer Mittel und einer darauf bezogenen technischen Medienkompetenz? Und wie prägen die unterschiedlichen Perspektiven von Bildungspolitik, Bildungswissen-schaft und Bildungspraxis das Verständnis von Kompetenz und der Rolle von E-Learning für kompetenzorientierte Lehr-Lern-Arrangements? Drei weitere Beiträge stellen konkrete Lösungen vor für Qualitätssicherung im E-Learning durch Adaption an die Voraussetzungen, Bedürfnisse und Intentionen der Lernenden, für die Förderung von Medienkompetenz als souveräner Verfügung über die eigenen Lernbedingungen sowie für die Unterstützung der besonderen Kompetenzen hermeneutischer Textarbeit durch personalisierbare Lernumgebungen.

Part I

Learning (in) Networks:

From Learning in the Network to the Learning Network – and Back

Teil I

Learning (in) Networks: Vom Lernen in Netzen zu lernenden

Netzen – und zurück

Learning (in) Networks: From Learning in the Network to the Learning Network – and Back

Max Mühlhäuser

Abstract The present session introduction starts by sharing key considerations that formed the basis for session one of the IATEL symposium. In section 2, major common findings are highlighted as they were elaborated in the course of the symposium itself. Section 3 provides an overview of the subsequent, more in-depth contributions presented in this part of the book – each one addressing a particular aspect of the overarching theme learn-ing (in) networks. In conclusion, section 4 lists major research questions that result from the work initiated at IATEL session one – linked to the hope that corresponding research projects might become an offspring of the work reported here.

1 Introduction: the Outset for Session 1

1.1 Taking on a new Perspective

Research on technology-enhanced learning is dealing with networks on several layers. In particular, one can identify

• underlying computer networks on the system layer

• hypermedia, linked documents, and Web pages on the content layer

• networked cognitive structures on the learner layer, and

• organizational or social networks on the topmost – social-layer.

Most current approaches to technology-enhanced learning (TEL) are based on models that emphasize what we call learning in networks. As these networks become increasingly complex and important, a new and significantly different perspective emerges, which we coin as

learning networks (in the sense of: networks that learn). A key reason why this new perspective is significantly different from the learning-in-networks perspective shall be given here already, in order to

Max Mühlhäuser 28

stimulate understanding of its rather revolutionary potential: it departs from the individual human as the unconditional center of concern – an axiomatic key component of pedagogical models and theories from the very beginning of the discipline. As an alternative, this new perspective puts the network in the center as a learning organism (again, in the sense of: an organism that learns). This development will be further discussed in the remainder of section one of this article.

In order to better understand the outset of our session, we will introduce initial, light-weight definitions of the two key terms introduced above:

1.1.1 Learning in Networks

This term denotes a variant of learning where learners respond to a learn-ing need by (essentially) drawing from the four categories of networked structures mentioned above and depicted in fig. 1: computers, content, cognitive structures, and social organisms. A simple and paramount ex-ample is learning by “browsing and consuming content from the Web”. In this simple case, both the cognitive structures and the network-of-hu-mans may not become externalized and explicitly perceived by the lear-ner during the process. Nevertheless, they exist: cognitive structures will emerge in the course of learning, and the network-of-humans contains, e.g., the authors of the Web-based content.

E-Learning and TEL research has long embraced the trend towards learning in networks. The term ‘PLE: personal learning environment’ was coined, advocating a departure from the LMS era of learning man-agement systems (Mott, 2010). It is important to note that PLEs are not considered to be isolated but rather to provide a personal ‘window’ to networked learning resources.

Session one of the IATEL symposium, which this article provides an introduction to, deliberately investigates a next-generation concept that goes well beyond learning in networks and thereby, beyond current PLEs: this next generation concept is coined as learning networks with a specific meaning introduced in 1.1.2. IATEL session one concentrates on intermediate steps from learning in networks to learning networks and on the interplay between the two.

In terms of (learning) technology, Web 2.0 concepts and applications play a key role in both learning in networks and learning networks. For a general introduction to Web 2.0, see O’Reilly 1995; in our context, the aspects ‘user generated content’ and ‘online social networks’ are most

Learning (in) Networks 29

relevant, cf. Kumar, Novak, & Tomkins, 2006 for a domain independent introduction and Sclater, 2008 for TEL aspects.

1.1.2 Learning Networks

The term learning networks is meant to denote ‘networks that (can) learn’ in our context. This notion is considerably more far-reaching than the common meaning ‘networks for learning’ (Harasim, Hiltz, Teles, & Turoff, 1995). In contrast to this common meaning, we consider learning networks as a quite innovative concept, related to the observation that both the content and the social network may evolve and intertwine over time and together represent an improving ‘body of knowledge and com-petencies’.

As a simple and well-known example, we may consider the Web 2.0 setting Wikipedia that is endowed with a quality management process (Kittur & Kraut, 2008). This process is meant to ensure that growth in the amount of content leads not just to ‘more data’ but truly to more knowl-edge (note that we are not talking about competencies yet and that we discuss the goal, not the Wikipedia reality). More generally speaking, online social networks have been found to exhibit ‘behavior’ that appears to be non-imposed i.e. intrinsic and that can often be interpreted as ‘striv-ing for improvement’ – see the thesis (Koenig, 2010) that will be discus-sed further below. Such improvement may concern different characteris-tics (e.g., code quality in open source projects), but we are interested in cases where improvement concerns the body of knowledge and compe-tencies (cf. electronic forums). Improvement can then be interpreted as learning. In the simplest case, the knowledge or competencies represen-ted in a network improve if a suitable person joins the network. In this particular case, no individual has learned (a priori), but the network has! Unlike Wikipedia, many networks contain no explicitly governed im-provement process; nevertheless, learning takes place in terms of the evo-lution of the network as a whole. The above-mentioned examples illus-trate that depending on characteristics and sophistication, a Web 2.0 set-ting (technology, usage, content, and people) may exhibit the nature of either of the two facets of learning (in) networks. (Note that O’Reilly recently raised the issue of ‘how the Web 2.0 learns’ in O’Reilly & Bat-telle, 2009). As a last ‘food for thought’, readers may seek inspiration from the field of ‘organizational learning’, an enterprise management related concept for yet another kind of ‘network that learns’ (Edmondson & Moingeon, 2004).