Cognitive Load Theorie
Messmethoden
Neben der oben aufgeführten Aufteilung des CL in den intrinsischen, extrinsischen und germane CL kann auch eine Zweiteilung der kognitiven Belastung in eine aufgabenbasierte und eine lernerbasierte Dimension vorgenommen werden (Sweller et al., 1998):
Aufgaben- und lernerbasierte Dimension
- Aufgabenbasierte Belastung: Diese Belastung (mental load) kommt durch die Anforderungen der Aufgabe zustande. Sie umfasst somit sowohl den intrinsischen als auch den extrinsischen CL.
- Lernerbasierte Anstrengung: Diese Anstrengung (mental effort) ist als Anteil an kognitiven Ressourcen definiert, der vom Lernenden für die Aufgabenanforderungen bereitgestellt wird und sich in der Lernleistung niederschlägt.
Überblick
Zur Messung der kognitiven Belastung können drei Hauptkategorien voneinander unterschieden werden (Wierwille und Eggemeier, 1993):
- Aufgaben- bzw. leistungsbasierte Indikatoren
- Subjektive Indikatoren
- Physiologische Indikatoren
Daneben wurden in der Literatur andere Unterteilungen vorgeschlagen wie zum Beispiel die Differenzierung in einen visuellen, motorischen und mentalen Workload (Roskam et al., 2002). Andere Unterscheidungen beziehen sich auf direkte und indirekte Messungen des Cognitive Load (z.B. Brünken et al., 2004) bzw. online (während der Aufgabenbearbeitung) und offline (nach der Aufgabenbearbeitung) Messungen (z.B. Van Gog und Paas, 2008).
Aufgaben- bzw. leistungsbasierte Indikatoren
Aufgaben- bzw. leistungsbasierte Indikatoren sind sehr häufig eingesetzte Messmethoden in der Cognitive Load Literatur (Brünken et al., 2004). Sie lassen sich nochmals in Primär- und Sekundäraufgaben unterteilen. Messungen der Primäraufgabe (primary task measurement) basieren auf (Lern-)Leistungen des Lernenden in der Hauptaufgabe, während bei Sekundäraufgaben (secondary task) die Leistung einer zweiten künstlich hinzugefügten Aufgabe erhoben wird, welche zeitgleich zur Primäraufgabe bearbeitet werden muss (dual-task-Methode; Brünken et al., 2004). Beispielsweise kann eine solche Aufgabe darin bestehen, bestimmte Tasten zu drücken, sobald bestimmte Zeichen auf dem Monitor erscheinen. Beide Techniken verwenden objektive Aufgabencharakteristika (z.B. Komplexität der Aufgabe) und Leistungsindikatoren (z.B. Fehler und Lernzeiten), um die kognitive Belastung zu ermitteln.
Subjektive Indikatoren
Bei den subjektiven Indikatoren geben die Lernenden selbst eine Einschätzung darüber ab, wie groß die mentale Belastung einer Aufgabe ist (Paas, Van Merriënboer und Adam, 1994). Damit basiert diese Messmethode auf der Annahme, dass Personen fähig sind, eine adäquate Introspektion ihrer eigenen kognitiven Prozesse sowie ihrer kognitiven Belastung vorzunehmen. Eine solche Annahme wird von Forschern häufig angezweifelt (vgl. z.B. Schnotz und Kürschner, 2007). Gleichwohl finden sich in der Literatur empirische Belege, die diese Annahme stützen (z.B. Gopher und Braune, 1984). Bei den Messverfahren sollte immer hinzugefügt werden, ob der Proband die Workload-Spitzen (Maximalwerte der mentalen Arbeitsbelastung) oder die durchschnittliche mentale Belastung zu bewerten hat (Verwey und Veltman, 1996). Typischerweise verwenden diese subjektiven Messverfahren Ratingskalen zur Einschätzung der kognitiven Belastung (Van Gog und Paas, 2008). Die Art der Skalierung (z.B. uni- versus multidimensionale Kategorien; Existenz verbaler Bezeichnungen) scheint dabei nicht entscheidend zu sein (z.B. Birg, 1978; Hendy, Hamilton und Landry, 1993).
Beispiele subjektiver Ratingskalen
Als subjektive Ratingskalen sind unter anderem folgende Verfahren zu nennen:
- Modified Cooper Harper Scale (MCH) von Cooper und Harper (1969)
- Modifizierte Ratingskala (basierend auf der Ratingskala von Bratfisch, Borg und Dornic, 1972) von Paas, van Merriënboer und Adam (1994)
- National Aeronautics and Space Administration Task Load Index (NASA-TLX) von Hart und Staveland (1988)
- Rating of the difficulty of the materials von Kalyuga, Chandler und Sweller (1999)
- Rating Scale Mental Effort (RSME) von Zijlstra und van Doorn (1985)
- Subjective Workload Assessment Technique (SWAT) von Reid und Nygren (1988)
- Subjektive Ratingskala von Bratfisch, Borg und Dornic (1972)
- Unidimensional 9-point symmetrical category rating scale von Paas (1992)