ArticlePDF Available

Kompetenzerwerb von Menüsystemen als multicodierter Prozess

Authors:

Figures

Content may be subject to copyright.
Bayrische Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Philosophische Fakultät
Lehrstuhl für Psychologie III
Diplomarbeit im Rahmen der Diplomprüfung für Psychologen
Thema:
Kompetenzerwerb von Menüsystemen
als multicodierter Prozess
vorgelegt von
Tobias Meilinger
Gutachter:
Prof. H.P. Krüger
Prof. J. Hoffmann
Würzburg, im Oktober 2002
für meine Eltern
Danksagung
Danken möchte ich:
Als allererstes Ingo, für viele (viele) Stunden gemeinsamen Diskutierens, Blödelns
und Arbeitens. Für seine genervten Blicke, seine arbeits- aber auch hilfreichen
Korrekturen, für Zoons, den Kölner Karneval, vor allem aber dafür, dass er sich
trotz vielfältiger Frotzeleien in den entscheidenden Momenten stets für mich
eingesetzt und mich wieder aufgebaut hat.
Prof. Krüger, der mir durch seine Ideen und sein stetes in Frage Stellen viele
neue Einblicke eröffnet hat. Auf den Menschen, darauf, wie man die Steine auf
dem Weg zu seiner Erkenntnis erkennen und hoffentlich umschiffen kann und
damit darauf, dass der längere Weg der bessere sein kann.
Martin für die gemeinsame Umsetzung des „Programms“, für das, was ich dabei
alles gelernt habe und für die Erkenntnis, dass im Prinzip ja alles ganz einfach ist,
letztendlich aber doch immer irgendwo ein Problem auftaucht, das man dort
niemals vermutet hätte.
Den Versuchspersonen, die mir zwar nicht gerade ihre Seele verkauft haben, von
denen aber der oder vor allem die andere mal mehr mal weniger darunter gelitten
haben, das Kommando über das Versuchsraumschiff haben zu, ja, dürfen?
Und last but not least den Institutsmitinsassen und meinen Freunden, wobei das
keine sich ausschließenden Gruppen sind. Für Rat, Tat, Stützung und vor allem
dafür, dass es sie gibt.
Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit ist es, den Kompetenzerwerb von Menüsystemen als einen Pro-
zess darzustellen, der durch das Zusammenspiel motorischer, semantischer und
räumlicher Systeme zustande kommt.
Dazu sollen N = 28 Versuchspersonen in der Rolle eines Kaptains per Joystick das
Menüsystem eines Raumschiffes befehligen. Hauptvariationen sind die Darbietung
der Menüebenen (eine vs. alle Menüebenen) und die Sortierung des Menüsystems
nach Zielen, die erreicht werden sollen, oder nach Geräten, die dafür benutzt wer-
den. Ferner variieren die Häufigkeit und der Zeitpunkt des Erstauftretens von Aufga-
ben sowie die Breite und die Häufigkeiten des Ansteuerns einzelner Menübereiche.
Untersucht wird der Kompetenzerwerb unter den Aspekten Lernen, Wiedererlernen
nach einer Woche und Umlernen auf ein häufigkeitsangepasstes System.
Die Bedienleistung wird über Bedienzeiten, Fehleranzahl und -arten erfasst. Die
räumliche Repräsentation wird mit Hilfe einer visuellen Analogskala erhoben. Die
damit geschätzten Positionen von Menüpunkten im Gesamtsystem geben nach je-
dem Lernabschnitt Auskunft über die räumliche Repräsentation des Systems und
deren Struktur. Semantische Lerninhalte werden durch eine Wahlreaktionsaufgabe
erfasst, in der Menübegriffe ihrem richtigen übergeordnetem Menübereich zugeord-
net werden sollen. Als Maße dienen Art und Geschwindigkeit der Wahlentscheidung.
Im Umgang mit dem Menüsystem zeigt sich eine negativ beschleunigte Leistungs-
verbesserung. Mit ausreichender Übung wird dabei das ganze System gelernt, nicht
nur einzelne Aufgaben. Die Systemerfahrung kann an der Art der auftretenden Feh-
ler abgeschätzt werden, wobei hohe Leistungen mit Flüchtigkeitsfehlern in Verbin-
dung stehen. Die Position von Systeminhalten wird gelernt, ihre Konstanz ist wichtig
für die Systembedienung. Eine einwöchige Pause führt kaum zu Einbußen. Beim
Umlernen kommt es zu deutlichen Beeinträchtigungen der Bedienleistung und der
räumlichen, nicht aber der semantischen Repräsentation. Unterschiede aufgrund von
Systemeigenschaften, vor allem der anfängliche Nachteil der Sortierung nach Zielen,
verschwinden im Laufe des Kompetenzerwerbs sowohl in der Bedienleistung als
auch in den Repräsentationen.
Inhaltsverzeichnis
EINLEITUNG 1
1 THEORIE 3
1.1 Definition von Lernen und Gedächtnis 3
1.1.1 Lernen 3
1.1.2 Gedächtnis 4
1.2 Paradigmen der Lern- und Gedächtnisforschung 4
1.2.1 Verhaltensorientiertes Paradigma 4
1.2.2 Kognitives Paradigma 5
1.2.3 Handlungstheoretisches Paradigma 5
1.3 Aspekte des Lernens 5
1.3.1 Allgemeines methodisches Vorgehen 6
1.3.2 Das Potenzgesetz des Lernens 6
1.3.3 Alles-oder-Nichts-Lernen vs. graduelles Lernen 8
1.3.4 Vergessen 8
1.3.5 Umlernen 9
1.3.6 Fazit 9
1.4 Gedächtnissysteme 10
1.4.1 Das Netzwerkmodell des semantischen Gedächtnissystems 10
1.4.2 Das visuell-bildliche Gedächtnissystem 11
1.4.3 Das räumliche Gedächtnissystem 11
1.5 Differenzielle Aspekte des Kompetenzerwerbs 12
1.6 Handlung 12
1.6.1 Das motorische System 13
1.6.2 Das Schemamodell von Handlungen 13
1.6.3 Das Lernen von Handlungen 14
1.6.3.1 Das Phasenmodell 14
1.6.3.2 Induktives Lernen 14
1.6.3.3 Die Chunking Theorie 15
1.6.3.4 Die Instance Theorie 15
1.6.3.5 Die antizipative Verhaltenssteuerung 15
1.7 Fehler 16
1.7.1 Fehlerarten 16
1.7.1.1 Fähigkeitsbasierte Fehler 17
1.7.1.2 Regelbasierte Fehler 17
1.7.1.3 Wissensbasierte Fehler 18
1.7.2 Das Verhältnis von Genauigkeit und Geschwindigkeit 18
1.8 Die Selektion von Menüs 19
1.9 Fragestellungen und Hypothesen 20
2 METHODIK 24
2.1 Überblick 24
2.2 Navigation 24
2.2.1 Aufbau des Menüsystems 24
2.2.1.1 Sortierung 26
2.2.1.2 Orientierbarkeit 26
2.2.1.3 Adaptiertes System 27
2.2.2 Bedienung 28
2.2.3 Aufgaben 30
2.2.3.1 Was ist eine Aufgabe? 30
2.2.3.2 Was ist eine Mission? 30
2.2.3.3 Aufgabenarten 31
2.2.4 Die abhängigen Variablen 32
2.2.4.1 Schrittcode 32
2.2.4.2 Datenaufbereitung der Navigationsdaten 33
2.3 Räumliche Repräsentation 36
2.3.1 Ablauf 36
2.3.2 Aufgaben 37
2.4 Semantische Repräsentation 38
2.4.1 Ablauf 38
2.4.2 Aufgaben 39
2.5 Subjektive Maße 39
2.6 Differentielle Variablen 41
2.6.1 Nachbefragung 41
2.6.2 Sensation Seeking 41
2.6.3 Schlauchfiguren 41
2.6.4 Zahlen-Verbindungs-Test (ZVT) 42
2.7 Überblick über die unabhängigen Variablen 42
2.8 Versuchsgruppen 43
2.8.1 Versuchsplan und Codierung 43
2.8.2 Stichprobe und Rekrutierung 43
2.9 Versuchsaufbau 43
2.10 Versuchsablauf 45
2.11 Instruktion 45
2.12 Nachuntersuchung zum Reaktionswahlversuch 46
3 AUSWERTUNG UND ERGEBNISSE 47
3.1 Überblick 47
3.2 Navigationsleistung 47
3.2.1 Allgemeine Lerngesetzmäßigkeiten 47
3.2.1.1 Statistisches Vorgehen 47
3.2.1.1.1 Mittlere Lernkurven 47
3.2.1.1.2 Individuelle Lernkurven 47
3.2.1.1.3 Einzelne Aufgaben 47
3.2.1.2 Mittlere Lernkurven 48
3.2.1.3 Individuelle Lernkurven 49
3.2.1.4 Einzelne Aufgaben 49
3.2.1.5 Zusammenfassung 50
3.2.2 Fehler 51
3.2.2.1 Statistisches Vorgehen 51
3.2.2.2 Fehlerarten 52
3.2.2.2.1 Orientierungsfehler 52
3.2.2.2.2 Flüchtigkeitsfehler 53
3.2.2.2.3 Fehlermischform 54
3.2.2.2.4 Kompatibilitätsfehler 55
3.2.2.2.5 Hilfeaufrufe 55
3.2.2.2.6 Oben, unten oder links gegen den Rand 56
3.2.2.2.7 Restliche Fehler 57
3.2.2.3 Fehleranteile 57
3.2.2.4 Fazit 58
3.2.2.5 Zusammenfassung 59
3.2.3 Zusammenhang zwischen Zeit, Weg, Geschwindigkeit und Fehlern 59
3.2.3.1 Statistisches Vorgehen 59
3.2.3.2 Zusammenhang von Navigationszeit mit Weg und Geschwindigkeit 59
3.2.3.3 Zusammenhang von Weg und Geschwindigkeit mit den Fehlerarten 61
3.2.3.4 Zusammenfassung 61
3.2.4 Einzelaufgaben oder Systemstruktur gelernt? 62
3.2.4.1 Statistisches Vorgehen 62
3.2.4.2 Ergebnis 62
3.2.4.3 Zusammenfassung 63
3.2.5 Systemeigenschaften: Sortierung, Orientierbarkeit,
Menübereichsgröße und -symmetrie 63
3.2.5.1 Statistisches Vorgehen 63
3.2.5.2 Sortierung und Orientierbarkeit
(Variation zwischen den Versuchspersonen) 64
3.2.5.3 Menübereichsgröße und -symmetrie
(Variation innerhalb von Versuchpersonen) 65
3.2.5.4 Zusammenfassung 66
3.2.6 Weitere Variationen 66
3.2.6.1 Statistisches Vorgehen 66
3.2.6.2 Innermenünavigation 67
3.2.6.3 Instruktionseffekte 67
3.2.6.4 Zusammenfassung 68
3.3 Räumliche Repräsentation 68
3.3.1 Statistisches Vorgehen 68
3.3.2 Allgemeine Beobachtungen 70
3.3.3 Die Struktur der räumlichen Repräsentation 71
3.3.3.1 Die Bedeutung von Ebene 2 71
3.3.3.2 Modellvergleiche zur Struktur der räumlichen Repräsentation 72
3.3.4 Unterschiede in den Versuchsgruppen 73
3.3.5 Vergessen 74
3.3.6 Verbesserung in der Wiederholungssitzung 74
3.3.7 Umlernen 74
3.3.7.1 Einfluss auf die Repräsentation des normalen Systems 75
3.3.7.2 Repräsentation des adaptierten Systems 75
3.3.8 Zusammenfassung 76
3.4 Semantische Repräsentation 77
3.4.1 Statistisches Vorgehen 77
3.4.1.1 Extremwertauslese 77
3.4.1.2 Anteil der richtigen Antworten 78
3.4.1.3 Reaktionszeiten 78
3.4.1.4 Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit 78
3.4.1.5 Orientierbarkeit 78
3.4.2 Extremwertauslese 79
3.4.3 Aufgabenschwierigkeiten und Lerngewinne 80
3.4.4 Vorhersage aus dem Kontrollversuch 82
3.4.5 Existiert ein Punkt, an dem gelernt wird? 82
3.4.6 Vergessen und Umlernen 83
3.4.7 Ebene und Sortierung 83
3.4.8 Orientierbarkeit 83
3.4.9 Zusammenfassung 84
3.5 Subjektive Maße 84
3.5.1 Statistisches Vorgehen 84
3.5.2 Allgemeine Ergebnisse 84
3.5.3 Navigation 85
3.5.4 Reaktionswahlversuch 85
3.5.5 Visuelle Analogskala 85
3.5.6 Zustand 86
3.5.7 Zusammenfassung 87
3.6 Differenzielle Maße 87
3.6.1 Statistisches Vorgehen 87
3.6.2 Beschreibung der Stichprobe 87
3.6.3 Dimensionen der Nachbefragung 88
3.6.4 Zusammenhänge differenzielle Parameter und Leistungsparameter 88
3.6.5 Zusammenfassung 90
3.7 Zusammenhang der Bereiche 90
3.7.1 Statistisches Vorgehen 90
3.7.2 Semantische und räumliche Repräsentation 90
3.7.3 Semantische Repräsentation und Navigation 91
3.7.4 Räumliche Repräsentation und Navigation 92
3.7.5 Zusammenfassung 92
4 DISKUSSION 93
4.1 Die Ergebnisse in Stichpunkten 93
4.2 Allgemeine Lerngesetzmäßigkeiten 95
4.3 Fehler 96
4.3.1 Kompatibilitätsfehler 96
4.3.2 Flüchtigkeitsfehler 96
4.3.3 Orientierungsfehler 97
4.4 Exkurs: Ein Schemamodell der Menünavigation 98
4.5 Geschwindigkeit und Fehler 100
4.6 Versuchsvariationen 100
4.6.1 Sortierung 101
4.6.2 Orientierbarkeit 101
4.6.3 Instruktion 102
4.7 Umlernen 102
4.7.1 Welche Art von Information kann beim Umlernen
weiter genutzt werden? 102
4.7.2 Rigide und flexible Lernende 103
4.8 Räumliche Repräsentation 103
4.8.1 Stellt die Dreiteilung der räumlichen Repräsentation
ein Bezugssystem dar? 103
4.8.2 Wie viele Repräsentationsformen müssen angenommen werden? 104
4.8.2.1 Ist die räumliche Repräsentation semantisch erklärbar? 104
4.8.2.2 Ist die räumliche Repräsentation als Parameter
der Handlung erklärbar? 104
4.8.3 Ist die räumliche Repräsentation eine räumliche Repräsentation? 105
4.9 Semantische Repräsentation 107
4.10 Generalisierbarkeit der Ergebnisse 107
4.10.1 Generalisierung auf andere Personen 107
4.10.2 Generalisierung auf andere Lernumstände 108
4.10.3 Generalisierung auf andere Bedienelemente 108
4.10.4 Generalisierung auf andere (Menü-)Systeme 108
4.11 Kritik am methodischen Vorgehen 109
4.12 Und was haben wir gelernt? 110
5 LITERATURVERZEICHNIS 111
6 ANHANG 119
Seite 1
Einleitung
Informationssysteme im Auto werden immer komplexer. War der Bildschirm in der
Mittelkonsole des Autos bis vor kurzem lediglich für Radios mit Display oder Naviga-
tionssysteme zuständig (siehe z.B. Abbildung 0-1), so können heute immer mehr
Funktionen damit bedient werden: Die Fahrerin oder der Fahrer kann telefonieren,
sich ein Hotel am Ziel seiner Reise suchen und sofort ein Zimmer per e-mail reser-
vieren, er/sie kann im Internet surfen, fernsehen oder die Klimaanlage bedienen. Um
dies tun zu können muss er/sie sich allerdings erst durch einen immer größer wer-
denden Dschungel an Menüpunkten kämpfen. Aus dem „Wie komme ich zum Bahn-
hof?“ ist mittlerweile ein „Wo kann ich den Zielort Bahnhof eingeben?“ geworden.
Nun sollte es ja einfacher sein, sich den Weg im Menüsystem zur Eingabe des
Bahnhofes zu merken, als alle Wege zu sämtlichen Bahnhöfen deutscher Großstäd-
te. Nichts desto trotz muss man sich einen Weg merken. In dieser Aufgabe liegt eine
Gefahr und eine Chance zugleich.
Die Gefahr liegt darin, dass sich Autofahren und die Bedienung eines Informations-
systems nur schlecht simultan erledigen lassen. Es ist nicht möglich gleichzeitig auf
den Verkehr und auf den Bildschirm des Informationssystems zu blicken und die Be-
dienung des Systems verschlechtert die Fahrleistung (Krüger, Vollrath, Totzke &
Knoblach; 2000). Natürlich könnte man sich einen Parkplatz suchen, anhalten und
alles im Stehen bedienen. Aber man könnte auch jedes mal anhalten, um im Radio
einen neuen Sender zu suchen – und wer macht das schon? Das Erlernen eines sol-
chen Systems ist also gefährlich.
Andererseits liegt darin auch eine Chance. Je besser ich das System beherrsche,
desto weniger stört es beim Autofahren. Mein altes Autoradio bediene ich im Schlaf.
Ich muss nicht mehr überlegen, wo ich den Sender einstelle, das mache ich ganz
automatisch. Nach dem Erlernen kommt auch der Nutzen eines Informationssystems
voll zum tragen: Die freundliche Stimme erklärt mir z.B. den Weg zum Bahnhof, ich
muss nicht erst in den Tiefen meines Gedächtnisses danach suchen. Indem ich ler-
ne, das System zu benutzen, wird das Fahren somit immer weniger beeinträchtigt
und das System erleichtert unter Umständen sogar das Fahren.
Abbildung 0-1 zeigt ein Navigationssystem in der Mittelkonsole eines Autos.
Seite 2
Nun stellt sich natürlich die Frage, wie der Kompetenzerwerb in einem solchen Sys-
tem aussieht? Geht das schnell vor sich? Wird das alles schnell wieder vergessen?
Wie lerne ich auf das System einer anderen Automarke um? Was lerne ich da ei-
gentlich? Lerne ich nur die Bedienung einzelner weniger Funktionen oder finde ich
auch neue, nie benutzte Funktionen plötzlich auf Anhieb? Lerne ich nur, dass ich die
Sitzheizung unter „Klima“ finde und nicht unter „Einstellungen“ oder lerne ich auch,
dass die Sitzheizung irgendwo unten im Menü zu finden ist? Welche Arten von In-
formationen, welche Codes werden gelernt? Wenn ich das weiß, ist es auch leichter
vorherzusagen, ob das Probleme mit dem Fahren machen wird.
Diese Fragen sollen im Rahmen des Projektes „Kompetenzerwerb für Fahrerinforma-
tionssysteme“ vom Interdisziplinären Zentrum für Verkehrswissenschaften an der
Universität Würzburg im Auftrag der Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT
e.V.) und der Bundesanstalt für Straßenwesen untersucht werden. Ziel ist es, den
Kompetenzerwerb als einen Prozess darzustellen, an dem verschiedene Systeme
beteiligt sind: motorische, semantische und räumliche.
Theorie Seite 3
1 Theorie
In diesem Kapitel werden theoretische Positionen zum Kompetenzerwerb dargestellt.
Zunächst werden in 1.1 die dazu grundlegenden Begriffe Lernen und Gedächtnis
definiert. In einem kurzen historischen Abriss werden in Kapitel 1.2 Paradigmen der
Lern- und Gedächtnisforschung vorgestellt und im weiteren in Kapitel 1.3 einzelne für
Menüsysteme relevante Aspekte dieser Forschung ausführlicher dargelegt. Mit der
Frage nach der Art der abgespeicherten Information beschäftigt sich Kapitel 1.4. In
Kapitel 1.5 wird der differenzielle Aspekt des Lernens angesprochen. Der Bezug zur
Handlung ist Thema des nachfolgenden Kapitels. Dabei wird ein Modell der Hand-
lungssteuerung vorgestellt und Theorien zur erfahrungsabhängigen Veränderung von
Handlungen diskutiert. Auf die Arten von Fehlern und das Verhältnis von Fehlern und
Geschwindigkeit wird in Kapitel 1.7 eingegangen. Erkenntnisse zur Selektion von
Menüs werden in Kapitel 1.8 vorgestellt und der Theorieteil schließt mit Fragestellun-
gen und Hypothesen zum Lernprozess in Kapitel 1.9.
1.1 Definition von Lernen und Gedächtnis
Die meisten Lehrbücher der Psychologie enthalten sich vornehm einer expliziten De-
finition von Lernen oder Gedächtnis. Hier soll trotzdem versucht werden das Thema
begrifflich einzugrenzen und greifbar zu machen.
1.1.1 Lernen
Nach Klix (1971, S.42) ist Lernen
"jede umgebungsbezogene Verhaltensänderung, die als Folge einer individu-
ellen Informationsverarbeitung auftritt."
Müdigkeit oder körperliche Beschwerden fallen nicht unter diese Definition, da sie
sich nicht auf die Umwelt beziehen. Ebenso Reifungsprozesse und die Wirkung von
Medikamenten, die nicht das Ergebnis einer Informationsverarbeitung darstellen oder
artspezifisches Lernen, das sich nicht auf Individuen bezieht.
Das Lernen kann dabei sowohl durch externe, umweltbezogene Faktoren als auch
durch internale, innerorganismische Faktoren ausgelöst werden. Als weiteres Merk-
mal von Lernen wird auch das subjektiv unstrittige, operational aber eher unscharfe
Kriterium verwendet, dass die Veränderungen relativ überdauernd sein müssen
(Schermer, 1998).
Während der Aspekt der Veränderung infolge von Erfahrungen relativ unstrittig ist,
ebenso wie der Ausschluss der beschriebenen Phänomene1, gibt es unterschiedliche
Positionen über den Gegenstand der Veränderung. Bis in die 60er Jahre wurden
darunter vor allem direkt beobachtbares Verhalten gezählt., später wurden auch
Kognitionen und Emotionen eingeschlossen. Heute fallen alle motorische, kognitiv-
emotionale und physiologische Äußerungsformen darunter, sofern sie methodisch
eindeutig erfasst werden können. Seit den 50er Jahren wird Lernen verstärkt aus
einer kognitiven Sicht betrachtet, wobei hier nicht Verhaltensveränderungen, sondern
die Veränderung kognitiver Strukturen im Vordergrund stehen. Der Lerner wird dabei
als System aufgefasst, das Informationen aufnimmt, bewertet, mit bestehenden In-
1 Letztendlich reicht Veränderung aufgrund von Erfahrung nicht aus, um eine klare Abgrenzung zu
diesen Phänomenen zu erreichen. Nach manchen Vorstellungen kann der Begriff Lernen letztlich in
der allgemeineren Erklärung der Ursachen von Verhaltensänderungen aufgehen (Bergius, 1977).
Theorie Seite 4
formationen in Verbindung setzt und zur Regulation des Verhaltens einsetzt. Verhal-
tensänderungen sind dabei die Folge des Lernprozesses und nicht mit diesem iden-
tisch. Als Gegenstand der Veränderung bei Lernprozessen können hierbei also so-
wohl manifeste, als auch latente Verhaltensänderungen stehen (z.B. Schmidtke,
1993).
1.1.2 Gedächtnis
Dies führt direkt zum Träger der latenten Verhaltensänderungen, dem Gedächtnis.
Durch das Gedächtnis ist eine Person in der Lage aufgenommene Informationen
aufzubewahren und zu einem späteren Zeitpunkt zu erinnern. Dies kommt auch in
der Definition von Wippich (1984, S. 15) zum Ausdruck:
„Der Begriff ‚Gedächtnis’ ist ein hypothetisches Konstrukt2 für das, was unse-
ren Erinnerungen zugrunde liegt“
Drei wichtige Gedächtnisprozesse werden unterschieden:
Beim Encodieren wird die aufgenommene Information in eine Form umgewandelt
in der sie im Gedächtnis behalten werden kann. Sie repräsentiert somit die ur-
sprüngliche Information.
Durch das Speichern wird die Information aufrechterhalten.
Und im Abruf wird die gespeicherte Information wieder in den Informationsverar-
beitungsprozess geholt und kann für Handlungen verwendet werden.
Lernen und Gedächtnis sind somit eng miteinander verbunden, in der Vergangenheit
wurden die Begriffe teilweise synonym verwendet. Während Lernen allerdings auf
den Aspekt der Veränderung zentriert, liegt der Fokus beim Gedächtnis auf der Spei-
cherung und der Verfügbarkeit von Informationen. Gedächtnis ist eine notwendige
Voraussetzung von Lernen. Dagegen können beispielsweise Abrufprozesse auch
ohne die Betrachtung von Lernvorgängen untersucht werden (Schremer, 1998).
1.2 Paradigmen der Lern- und Gedächtnisforschung
Nach der Definition von Lernen und Gedächtnis werden nun drei große Paradigmen3
dieser Forschung kurz dargestellt. In den nachfolgenden Kapitel werden Erkenntnis-
se dieser Traditionen erläutert. Die Einteilung der Paradigmen entsprechend ihrer
zeitlicher Reihenfolge folgt dabei Edelmann (1994).
1.2.1 Verhaltensorientiertes Paradigma
Das verhaltensorientierte Paradigma befasst sich vor allem mit der experimentellen
Untersuchung von erfassbaren Verhaltensweisen. Erleben oder Bewusstsein werden
nicht berücksichtigt, da sie nicht direkt erfassbar sind und somit nicht Gegenstand
wissenschaftlicher Untersuchungen sein können. Konsequenterweise wurden haupt-
2 Ein hypothetisches Konstrukt ist selbst nicht der Beobachtung zugänglich, es kann nur über Indikato-
ren erfasst werden. Nur über diese beobachtbaren Indikatoren können Aussagen über das hypotheti-
sche Konstrukt getroffen werden. Auch der Prozess des Lernens stellt ein hypothetisches Konstrukt
dar.
3 Ein Paradigma ist eine Vorgehensweise in der Forschung, die auf gemeinsamen Begriffen, Frage-
stellungen, Kontrollen und nicht hinterfragten Postulaten basiert (vgl. Kuhn, 1962).
Theorie Seite 5
sächlich Tiere untersucht. Dieses Paradigma gilt als Grundlage des Behaviorismus,
in dem Lernen als klassisches und operantes Kontitionieren aufgefasst wird.
Beim klassischen Konditionieren, wird die Kontiguität, also die raum-zeitliche Nähe
zwischen zwei Reizen, verantwortlich gemacht wird für das Entstehen einer Verbin-
dung zwischen einem Reiz und einer reflexhaften Reaktion (z.B. Watson, 1925; Paw-
low, 1927). Beim operanten Konditionieren dagegen wird die Auftretenswahrschein-
lichkeit eines willkürlichen Verhaltens aufgrund seiner Konsequenzen verändert.
Nach Verstärkung, also nach positiven Konsequenzen oder dem Wegfall negativer,
tritt das Verhalten öfter auf, nach negativen Konsequenzen oder dem Wegfall positi-
ver wird das Verhalten dagegen seltener beobachtet (Skinner, 1938; Hull, 1952).
Die in Kapitel 1.3 angesprochenen Punkte gehen wesentlich auf dieses Paradigma
zurück.
1.2.2 Kognitives Paradigma
Das kognitive Paradigma, das Ende der 50er Jahre aufkam, konzentriert sich nicht
auf Verhalten, sondern auf die innere Repräsentation der Umwelt. Das Individuum
wird dabei als aktiver Teil des Lernprozesses aufgefasst, das Informationen aufnimmt
im Gedächtnis repräsentiert und verarbeitet. (z.B. Tolman, 1930; Bandura, 1965;
Bruner, 1970 und Neisser, 1974).
Die in Kapitel 1.4 beschriebenen Erkenntnisse sind wesentlich innerhalb dieses Pa-
radigmas entstanden.
1.2.3 Handlungstheoretisches Paradigma
Das handlungstheoretische Paradigma fußt auf dem kognitiven Paradigma, da es
sich in besonderer Weise mit dem Zusammenhang zwischen Kognition und Hand-
lung beschäftigt. Im Fokus dieses Paradigmas steht insbesondere die interne Hand-
lungssteuerung. Der Mensch wird als aktives Subjekt gesehen, das sich selbst Ziele
setzen kann und Mittel zur Erreichung der Ziele bereitstellt (Miller, Galanter &
Pribram, 1960).
Dieser Arbeit liegt im besonderen diese Rahmenvorstellung zugrunde. Wesentliche
Punkte werden in 1.5 erläutert.
1.3 Aspekte des Lernens
Nach den allgemeinen Paradigmen werden hier einige Erkenntnisse der Lernfor-
schung genauer dargestellt, die für diese Arbeit von Relevanz sind. Die behandelten
Fragen wurden dabei zumeist erstmals innerhalb des verhaltensorientierten Para-
digmas diskutiert.
Als erstes werden einige Besonderheiten der experimentellen Untersuchung von
Lernvorgängen erläutert.
Theorie Seite 6
1.3.1 Allgemeines methodisches Vorgehen
Bei Lernexperimenten ergeben sich verschiedene spezielle Besonderheiten, die von
"normalen" psychologischen Experimenten abweichen können und bei der Untersu-
chung einer Fragestellung berücksichtigt werden müssen:
Die zentrale Variable Zeit kann nicht aktiv variiert werden. Man kann lediglich die
Anzahl an Lerndurchgängen oder die Länge von Zeitintervallen des Lernens oder
Vergessens variieren.
Es wird nicht lediglich die Leistung vor und nach einer Lernerfahrung betrachtet,
sondern das Leistungsmaß wird an mehreren Zeitpunkten erhoben. Dadurch er-
gibt sich eine Verlaufskurve, die die Veränderung der Leistung über die Zeit oder
über der Anzahl der Lerndurchgänge abbildet.
Um Leistungen zu den verschiedenen Zeitpunkten vergleichen zu können, muss
die Aufgabenschwierigkeit bei jeder Messung konstant bleiben. Sonst könnten
Leistungsverbesserungen nicht am Lernprozess liegen, sondern an der leichteren
Aufgabe.
Jede Messung stellt gleichzeitig auch eine Lernerfahrung dar. Durch die Messung
kann also der Lernzustand verändert werden.
Weitere methodisch relevante Punkte werden auch in den folgenden Abschnitten
behandelt.
1.3.2 Das Potenzgesetz des Lernens
In einer Vielzahl empirischer Studien stellte sich heraus, dass sowohl das Erlernen
einfachen Verhaltens als auch das Erlernen komplexer Fertigkeiten einer Potenz-
funktion folgt (z.B. Crossman, 1959; Lewis, 1978; Newell & Rosenbloom, 1981).
Abbildung 1-1 zeigt exemplarisch eine solche Kurve. Zu Beginn findet sich ein starker
Leistungszuwachs, der mit der Zeit immer schwächer wird, der Leistungszuwachs ist
also negativ beschleunigt. Rein prinzipiell hört der Zuwachs niemals auf (Anderson,
1986). Es ergeben sich allerdings in jedem Lernverlauf Begrenzungen. Dies kann
eine natürliche Grenze sein wie bei Zeitmessungen oder auch eine künstliche Gren-
ze wie bei der Anzahl der richtigen Reaktionen (Fassnacht, 1971).
Abbildung 1-1 zeigt den Zusammenhang von Lernerfahrung und Ausführung einer
Aufgabe in Form einer Potenzfunktion.
Lernerfahrung
Ausführung
benötigte Zeit
oder Fehlerrate
Theorie Seite 7
Der Zusammenhang zwischen Ausführungsleistung und Lernerfahrung kann in fol-
gender Gleichung ausgedrückt werden:
T = BN-α
Dabei ist
T der Leistungsparameter, der mit der Lernerfahrung sinkt z.B. die Bearbeitungs-
dauer oder die Fehlerrate (Anderson, 1995)
N ist die Zahl der Übungsdurchgänge
B ist der Anfangswert ohne Lernerfahrung und
α ist die Lernkonstante, die die Stärke des Abfalls pro Durchgang und somit die
Form der Kurve bestimmt.
Aus dem Potenzgesetz des Lernens ergeben sich einige Annahmen zum Einfluss
der Übung auf die Vorhersagbarkeit der Leistung:
Je länger geübt wird, desto schlechter lässt sich die individuelle Leistung aus der
Anfangsleistung vorhersagen.
Bei gegebenem Abstand zwischen den Wiederholungen werden die Korrelationen
zwischen Messzeitpunkten im Verlauf der Übung größer.
Die Variabilität der Leistung nimmt ab. Das Absinken der Variabilität folgt dabei
bei einigen Tätigkeiten ebenfalls einer Potenzfunktion.
Die Tatsache, dass einfache Assoziationsvorgänge ebenso nach diesem Gesetz be-
schrieben werden können, wie der Erwerb komplexer Fähigkeiten wie z.B. Bücher
schreiben, wird dadurch begründet, dass auch diese auf einfachen Assoziationsvor-
gängen beruhen (Anderson, 1982).
Trotz des großen Gültigkeitsbereiches des Potenzgesetzes finden sich Abweichun-
gen:
Aufgrund individueller Latzenzzeiten bis zum Lernbeginn können beim Konditionieren
im Mittel S-förmige Lernkurven auftreten (Culler & Girden, 1951). Es sollten also auf
jeden Fall auch individuelle Lernkurven betrachtet werden.
Im Fertigkeitserwerb treten manchmal Lernplateaus auf, also Perioden der Stagna-
tion vor einem weiteren Leistungszuwachs (z.B. Keller, 1958). Neben geringer Opti-
mierung der Lernbedingungen sind laut Correll (1978), der diesen Effekt für das Ler-
nen im schulischen Kontext betrachtet, folgende Ursachen zu berücksichtigen:
Motivationsdefizite des Lernenden zum Lernstoff (wie z.B. negative Einstellungen
zum Lernstoff, Langeweile, Resignation), die zunächst korrigiert werden müssen,
damit ein weiterer Leistungsanstieg erfolgen kann.
Eine noch nicht erreichte Automatisierung von (Teil-)Handlungen, so dass ein
weiterer Anstieg in der Lernleistung erst nach deren erfolgreicher Automatisierung
zu erwarten ist.
Fehlerhafter Transfer des bereits angeeigneten Wissens auf eine neue Aufgabe.
Unangemessene Fixierung der Aufmerksamkeit auf ein Teilgebiet des Lernstof-
fes.
Lernplateaus sind demnach vor allem auf suboptimale Bedingungen auf Seiten des
Lernenden bzw. der Lernbedingungen (z.B. geringe Optimierung) zu erwarten. Unter
optimalen Bedingungen sollten Lernplateaus hingegen nicht auftreten. Sie können
somit einen Hinweis auf Probleme in Untersuchungen geben.
Theorie Seite 8
1.3.3 Alles-oder-Nichts-Lernen vs. graduelles Lernen
Das Potenzgesetz des Lernens vermittelt den Eindruck, dass Lernprozesse im Ideal-
fall weitgehend stetig, ohne mögliche Stufenfunktionen (z.B. bei Lernplateaus) ver-
laufen. Dieser Eindruck wird gestärkt durch die übliche Praxis, individuelle Lernkur-
ven über Probanden und Items gemittelt darzustellen, um eine repräsentative Durch-
schnittskurve zu erhalten. Wird in dieser mittlere Lernkurve die Leistung angetragen,
so steigt sie in der Regel mit zunehmender Übung stetig an.
Es lässt sich jedoch zeigen, dass eine stetig ansteigende Durchschnittskurve auch
dann entsteht, wenn die individuellen Lernkurven Stufenfunktionen sind. Solche
sprungartigen Funktionen würden entstehen, wenn dem Lernprozess ein Alles-oder-
Nichts-Prinzip zugrunde läge (Bower, 1961). Entweder ist ein Item gelernt oder nicht,
jeder Zustand dazwischen ist ausgeschlossen. Ein Übungsdurchgang kann demnach
nur einen sprunghaften Übergang vom ungelernten zum gelernten Zustand bewirken.
Ein Übergang vom gelernten zum ungelernten Zustand ist jedoch nicht möglich. Hin-
gegen geht man bei einem graduellen Lernprozess von einem allmählichen, stetigen
Übergang aus, der sich über sehr viele Übungsdurchgänge hinziehen kann (Bush &
Mosteller, 1955).
Wenn aber eine empirische Unterscheidung zwischen graduellen und Alles-oder-
Nichts-Lernprozessen anhand von mittleren Lernkurven nicht möglich ist, sind alter-
native Methoden heranzuziehen, um eine entsprechende Entscheidung zugunsten
einer dieser Lernprozessverläufe zu treffen. Hierzu zählen beispielsweise Verfahren
zur Untersuchung der Stationaritätshypothese, die erfüllt sein muss, damit das Alles-
oder-Nichts-Prinzip gilt (z.B. Kintsch, 1965). Gemäß dieser Hypothese dürfen z.B.
Fehlerhäufigkeiten nicht graduell abnehmen, bis ein gelernter Zustand erreicht ist.
Ulrich, Giray & Stapf (1997) heben jedoch hervor, dass diese Kontroverse bislang
nicht befriedigend gelöst werden konnte. Daher erscheint es weiterhin notwendig, bei
einer Analyse des Erwerbs von Fähigkeiten neben Durchschnittskurven insbesonde-
re individuelle Lernkurven eines Probanden bzw. eines Items zu betrachten.
1.3.4 Vergessen
Zwei weitere für diese Arbeit relevante und miteinander verbundene Aspekte sind
Vergessen und Umlernen.
Beim Vergessen einmal gelernter sprachlicher Informationen ergeben sich sowohl in
den klassischen Versuchen von Ebbinghaus mit sinnlosen Silben (1885), als auch in
Versuchen mit sinnvollem Material negativ beschleunigte Vergessenskurven (Mc
Geoch, 1932): Je mehr Zeit verstreicht, desto weniger erinnern die Versuchsperso-
nen, wobei die Abnahme pro Zeiteinheit sinkt, anfangs also mehr vergessen wird, als
später. Die Kurven beim Erlernen und Vergessen weisen demnach ähnliche Charak-
teristika auf.
Zur Erklärung des Vergessensphänomens wurden vor allem zwei Theorien diskutiert:
Die Spurenzerfallstheorie und die Interferenztheorie.
Nach der Spurenzerfallstheorie, die vor allem bei kurzzeitigem Vergessen untersucht
worden ist, ist die verstrichene Zeit der bestimmende Faktor für den Vergessensum-
fang. Führen Versuchspersonen nach der Lernerfahrung eine ausreichend komplexe
und schwierige nonverbale Signalentdeckungsaufgabe aus, um sonstige gedächtnis-
relevanten Prozesse wie Wiederholung, weitergehende Verarbeitung (Elaboration)
oder Störungen aufgrund von ähnlichem Material (Interferenzen) auszuschließen, so
werden die Annahmen der Spurzerfallstheorie in gewissem Ausmaß bestätigt (Reit-
man, 1974). Nach Baddeley (1979, S. 164 f) kann ihr aber nur eine begrenzte Be-
deutung zugesprochen werden, da dieser Prozess für gewöhnlich überdeckt wird.
Theorie Seite 9
Für das Vergessen ist also weniger die verstrichene Zeit verantwortlich, als das, was
währenddessen geschieht.
Nach der Interferenztheorie sind aktive Prozesse während der Vergessenszeit für die
Leistungsverschlechterung verantwortlich. In einem typischen Experiment ver-
schlechtert z.B. das Lernen einer neuen Liste von Begriffspaaren bei der nur die
Antwortbegriffe verändert werden die Reproduktionsleistung der Ausgangsliste
(Houston, 1981). Nach Melton und Irwin (1940) erklärt sich dies unter anderem durch
eine Antwortkonkurrenz zwischen den zuerst und später gelernten Aufgaben. Späte-
re Arbeiten (z.B. Postman, Stark & Fraser, 1968) ergänzten dieses Konzept mit der
generalisierten Antwortkonkurrenz ganzer Listen. Hier interferieren nicht nur die ein-
zelnen Aufgaben, sondern die ganzen Listen aus Einzelaufgaben. Bei Underwoods
(1983) "unzureichender Listendifferenzierung" wird dies sogar als alleinige Interfe-
renzquelle postuliert. Das findet insofern Unterstützung, als Interferenzen ausbleiben,
wenn die Versuchsperson die Listen unter unterschiedlichen situativen Bedingungen
erlernen.
Außerdem zeigt sich, dass kurzzeitige Interferenzen bei phonologischem und bei
semantischem Material umso eher auftreten, je ähnlicher das Material ist (Schulman,
1972; Wickens, 1970; Conrad, 1964).
Auch die im Rahmen der klassischen Konditionieren auftretende Extinktion wird zur
Erklärung herangezogen, was insofern eine gewisse Bestätigung erfährt, als dass bei
der Extinktion beobachtete Phänomen der Spontanerholung auch in Interferenzexpe-
rimenten auftritt: Für die gelöschte Liste zeigen sich nach längerer Zeit vereinzelt Be-
haltensverbesserungen.
1.3.5 Umlernen
Der umgekehrte Fall zur Interferenz durch einen neuen Lerngegenstand tritt beim
Umlernen ein: hier soll der neue Lerngegenstand erinnert werden. Werden beim
Paarlernen die Antworten einer Liste vertauscht oder sollen neue Antworten gelernt
werden, so ergibt sich eine Interferenz: Die Leistung ist schlechter, als wenn nur die
neue Liste gelernt wird. Werden dagegen zu den bekannten Antworten neue Reize
gelernt so ergibt sich ein Transfereffekt: Schon Gelerntes erleichtert neue Lernerfah-
rung. Die Versuchspersonen sind besser, als solche ohne vorherige Lernerfahrung.
Weisen die Listen keinerlei Gemeinsamkeiten auf, so kommt es weder zur Verbesse-
rung noch zur Verschlechterung des Erinnerns (nach Schermer, 1998. siehe u.a.
Houston, 1981). Nach Kintsch (1982, S.43ff) kommen Transfereffekte eher zustan-
den, wenn sich die beiden Lerngegenstände ähnlich und wenn sie bedeutungshaltig
sind, außerdem dann wenn lange und intensiv gelernt wird.
Neben solchen spezifischen Effekten erleichtern aber auch unspezifische Effekte wie
aufgabenrelevante Lernstrategien und Vorwissen sowie Anwärmeffekte den Transfer
(Schermer, 1998). Je mehr Erfahrung jemand mit einem Bereich hat und je präsenter
diese ist, desto eher sollten also gelernte Informationen übertragen werden können.
Inwieweit die dargestellten Ergebnisse zu Vergessen und Umlernen vor allem bei
Paarassoziationslernen z.B. auf räumliches Reizmaterial übertragen werden können,
ist unklar. Eine Interferenz durch veränderte räumliche Bedingungen, z.B. durch Um-
stellen von Menüpunkten ist denkbar.
1.3.6 Fazit
Es ist zu erwarten, dass auch bei Erlernten von Menüsystemen ein Lernkurve ent-
sprechend einer Potenzfunktion auftritt. Abweichungen können Hinweise auf Pro-
Theorie Seite 10
bleme in der Durchführung sein. Um methodische Artefakte auszuschließen müssen
auch die Kurven einzelner Personen untersucht werden. Verschiedene Theorien er-
klären Vergessen und Umlernen, wobei oft die Unterscheidung in spezifische Aufga-
be und Liste an Aufgaben gemacht wird. Ähnliche Lerngegenstände erleichtern den
Transfer, beschleunigen allerdings auch das Vergessen.
1.4 Gedächtnissysteme
Traditionell wurde das Gedächtnis, dem Alltagsverständnis folgend, als ein undiffe-
renzierter und passiver Speicher angesehen, in dem alle Informationen aufbewahrt
werden (z.B. Ebbinghaus, 1885). Im Zuge der kognitiven Wende unterschied man
das Gedächtnis aufgrund von Strukturen und Funktionen. Im Mehrspeichermodell
(z.B. Atkinson & Schiffrin, 1968) werden dabei meist sensorisches, Kurz- und Lang-
zeitgedächtnis entsprechend ihrer zeitlichen Behaltensdauer unterschieden. Der
Mehrebenenansatz (Craik & Lockhart, 1972) unterscheidet dagegen unterschiedliche
Prozesse der Informationsverarbeitung, die wiederum unterschiedliche Gedächtnis-
leistungen zur Folge haben. Bei einer "tieferen" Verarbeitung ergeben sich nach die-
sem Ansatz bessere Behaltensleistungen. Beide Ansätze können in einem struktural-
funktionalistischem Ansatz zusammengeführt werden, bei dem verschiedene Ge-
dächtnissysteme mit eigenen Funktionen angenommen werden (Engelkamp, 1990).
Solche Systeme lassen sich z.B. nach ihrem Inhalt unterscheiden.
Nachdem bis in die 70er Jahre Gedächtnisinhalte als Repräsentationen von Erfah-
rungen angesehen wurden, unterscheidet man nach Tulving (1972) von einem rein
episodischem Gedächtnis für Erfahrungen, das semantische Gedächtnis für Bedeu-
tungen, in dem allgemeine Wissenstatbestände ohne Kontextbezug gespeichert sind.
Diese beiden Gedächtnisinhalte werden als deklaratives Wissen bezeichnet. Sie stel-
len ein explizites Wissen dar, das berichtet werden kann und dessen wir uns bewusst
sind. Im Gegensatz zu diesem "Wissen was" ist das prozedurale Wissen ein Wissen
darüber, wie man etwas tut. Es ist für die Handlungssteuerung nötig, ist oft implizit
und es ist uns nicht bewusst (Anderson, 1983; Oswald & Gadenne, 1984, Squire &
Cohen, 1984). Im weiteren kam es zur Annahme auch analoger, modalitätsspezifi-
scher Repräsentationen (z.B. Paivio, 1971; Snodgrass, 1984). Vor allem visuelle und
akustische Repräsentationen wurden dabei unterschieden. Neuere Ergebnisse spre-
chen für die Unterscheidung eines spezifisch räumlichen Systems von einem visuell-
bildlichen oder einem akustischen System (Knauff & Strube, 2002).
In diesem Rahmen werden vier für die Menünavigation theoretisch relevante Syste-
me unterschieden: das semantische System, das visuell-bildliche und das räumliche
System, die in diesem Abschnitt besprochen werden. Das motorische System mit
seinen prozeduralen Gedächtnisinhalten wird in 1.5 ausführlich diskutiert.
1.4.1 Das Netzwerkmodell des semantischen Gedächtnissystems
Im Netzwerkmodell des semantischen Gedächtnisses bilden Begriffe Knoten des
Netzes und die Kanten repräsentieren zwischen den Begriffen bestehende Relatio-
nen. Je nach Modell stellen diese Relationen semantische Ähnlichkeiten oder Kon-
traste, hierarchische Beziehungen oder Merkmalsbeziehungen dar (u.a.. Collins &
Quillian, 1969).
Die Aktivierung eines Begriffes z.B. durch Lesen breitet sich nach dem Modell auf die
Nachbarbegriffe aus, die dadurch verfügbarer werden, sie können also z.B. leichter
erinnert werden. Über nicht näher spezifizierte Lernprozesse führt eine gleichzeitige
Aktivierung zweier Begriffe zu Verstärkung der Verbindung, wodurch eine Aktivitäts-
Theorie Seite 11
übertragung erleichtert wird. Für die Neubildung von Verbindungen werden z.T. ei-
gene Prozesse angenommen.
Verbindungen zwischen Begriffen im semantischen Gedächtnis können auf verschie-
dene Arten gemessen werden:
über die Häufigkeit mit der ein Begriff mit einen anderen assoziiert wird. Assozi-
ationshäufigkeiten (Deese 1962),
über Reaktionszeiten und das Zutreffen einer Antwort bei Fragen zu Begriffen
(Collins & Quillian, 1969),
über Reaktionszeiten bis zur Identifikation eines Begriffes, nachdem ein anderer
Begriff aktiviert wurde
Mit Hilfe von Reaktionszeiten lassen sich also auch noch Gedächtnisveränderungen
feststellen, nachdem keine falschen Reaktionen mehr auftreten (Anderson, 1995).
1.4.2 Das visuell-bildliche Gedächtnissystem
Nach Engelkamp (1990) werden Bilder im Rahmen der Sensumotorik automatisch
encodiert, also in eine visuelle Repräsentation umgewandelt. Durch Fokussieren der
Aufmerksamkeit kann dieser Vorgang allenfalls verbessert werden. Die Identifikation
von Bildern aktiviert semantisches Wissen. Wörter dagegen aktivieren direkt seman-
tisches Wissen. Bilder können aufgrund ihrer Elemente und deren Lage zueinander
als zweidimensionales Feld konzeptionalisiert werden. Ein solches Feld ist betrach-
terzentriert und kann durch die Wahrnehmung und die Vorstellung gleichermaßen
aktiviert werden. Bilddrehungen (Rotation) und das schrittweise Absuchen (Scan-
ning) sind systemspezifische, darauf bezogene Funktionen. Die räumliche Binnen-
struktur des Feldes enthält absolute und relative Raumpunkte mit deren Hilfe Dis-
tanz-, Orts und Richtungsurteile gefällt werden können, was bei Standardorientierung
leichter fällt.
Im Gegensatz zu Wörtern wird relationale Information zwischen Bildern meist nicht
für die Wiedergabe genutzt. Auf dieser rein itemspezifischen Information gründet sich
der Bildüberlegenheitseffekt, also das bessere Erinnern von Bildern im Gegensatz zu
deren sprachlicher Beschreibung. Existieren Schemata für Orte von Objekten z.B. im
Bad, dann wird besser erinnert.
Visuelle Gedächtnisinhalte werden über die Fehler in der Wiedererkennungsleistung
oder im freien Erinnern gemessen. Es werden aber auch Fehler und Reaktionszeiten
z.B. nach einer Scanningaufgabe verwendet.
1.4.3 Das räumliche Gedächtnissystem
Neuere Erkenntnisse sprechen für eine Unterscheidung visuell-bildlicher und räumli-
cher Systeme. So beeinträchtigen räumliche Aufgaben anschauliches Denken, nicht
aber rein visuelle Aufgaben und gute räumliche Vorstellbarkeit erleichtert schlussfol-
gerndes Denken, während rein visuelles Vorstellen sogar beeinträchtigend wirken
kann. Im Gegensatz zum visuell-bildlichen System, das eng mit der visuellen Wahr-
nehmung verbunden ist, ist das abstraktere räumliche System auch über andere Mo-
dalitäten zugänglich (Knauf & Strube, 2002).4 So scheint es als dreidimensionales
orientierungsfreies Raumsystem eher auf der direkten Bewegungserfahrung zu ba-
4 Auch wenn die genannten Ergebnisse im wesentlichen mit kurzzeitigen Repräsentationen im Ar-
beitsgedächtnis erklärt werden (vgl. Logie, 1995), so erscheint die Annahme doch gerechtfertigt, dass
solche Repräsentationen auch nach längerer Zeit wiederhergestellt werden können, in welcher Form
sie auch letztendlich gespeichert sein mögen.
Theorie Seite 12
sieren und auch für Eigenbewegungen wichtig zu sein. Über die Eigenbewegung
können dabei Distanzen geschätzt und eventuell inferiert werden (Engelkamp, 1990).
Da dieses System enger mit der Handlungssteuerung in Verbindung steht, wird an-
genommen, dass für die Menünavigation relevante Informationen im wesentlichen in
diesem System repräsentiert sind.
Zur Erfassung räumlicher Gedächtnisinhalte werden Distanzschätzungen oder Win-
kelabweichungen bei Richtungsschätzungen verwendet. Aber auch Fehler und Reak-
tionszeiten bei Distanzvergleichen oder bestimmten räumlichen Aufgaben kommen
zum Einsatz.
1.5 Differenzielle Aspekte des Kompetenzerwerbs
Neben der Unterscheidung in Gedächtnissysteme kann auch die Betrachtung indivi-
dueller Unterschiede zum Verständnis des Kompetenzerwerbs beitragen. Hier sollen
kurz zwei Punkte dazu erwähnt werden:
Aus der Pädagogischen Forschung ist bekannt, dass intelligentere Kinder eher in der
Lage sind Wissen anzusammeln (z.B. Asendorpf, 1995). Das Ausmaß an (Vor-)Wis-
sen in einem bestimmten Gebiet hat wiederum großen Einfluss auf die Behaltensleis-
tung. Experten z.B. im Schachspiel erinnern mehr Sachverhalte ihres Wissensgebie-
tes, als Laien (z.B. de Groot, 1965; Charness 1976). Dadurch sind sogar Kinderex-
perten in der Lage, eine bessere Gedächtnisleistung zu erzielen, als die ihnen intel-
lektuell überlegenen Erwachsenen (Chi, 1978, Opwis, Gold, Gruber & Schneider,
1990; Schneider, Körkel & Weinert, 1989). Der Faktor Vorwissen ist also in der Lage
Leistungsunterschiede aufgrund der Intelligenz zu eliminieren.
Es erscheint daher wichtig, bei der Untersuchung des Kompetenzerwerbs das Vor-
wissen zu berücksichtigen. Eine Kontrolle der Intelligenz ist in diesem Zusammen-
hang zumindest wünschenswert.
1.6 Handlung
Im Gegensatz zu Auffassungen des verhaltensorientierten Paradigmas wird der
Kompetenzerwerb von Menüsystemen in dieser Arbeit nicht als passive Verstärkung
anfangs zufälligen und später reizgesteuerten Verhaltens aufgefasst, sondern als
Veränderung handlungsleitender Kognitionen, zur Optimierung zielgerichteten Han-
delns.
Handeln wird dabei im Sinne Miller, Galanter und Pribrams (1960, 1973, S.8) als ein
"geplantes und strukturiertes Gefüge zielgerichteter Operationen" aufgefasst. Han-
deln ist also zielgerichtet (Aebli, 1980, S.37), zukunftsbezogen, willkürlich (Werbik,
1978, S.11) und selbstreguliert (z.B. Thomaszewski, 1978, S.20).
Für die handlungsleitenden Kognitionen wird dabei ein flexibler Handlungsplan an-
genommen, der spätere Handlungen antizipiert und selbst aus Schemata besteht,
also konkreten einzelnen Handlungskonzepten sowie Kategorien von Handlungen.
Zu seiner Erstellung wird auf im Kapitel 1.4 beschriebene Gedächtnissysteme zu-
rückgegriffen. Hier soll zuerst das motorische System von diesen unterschieden wer-
den (1.6.1). Daraufhin wird die Idee der Handlungssteuerung mit Schemata ausge-
führt (1.6.2), die wichtig ist für die anschließend erläuterten Theorien des Erwerbs
von Handlungen (1.6.3) und die Betrachtung von Fehlern die im folgenden Kapitel
erfolgt (1.7).
Theorie Seite 13
1.6.1 Das motorische System
Grundsätzlich ist die schon erwähnte Unterscheidung zwischen deklarativem Wissen
(oder "Wissen was") und prozeduralem Wissen5 (oder "Wissen wie"). Ein motori-
sches System agiert mit prozeduralem Wissen, es hat selbst Zugang zur Wahrneh-
mung und kann damit ohne bewussten Eingriff Handlungen steuern, wie z.B. beim
Radfahren, wodurch auch von einem sensu-motorischem System gesprochen wer-
den kann (u.a. Kelso & Schörner, 1988). Eine komplett bewusste Steuerung unserer
Handlungen auf allen Ebenen ist nicht zu leisten. Wir sind z.B. nicht in der Lage uns
sämtliche Muskelbewegungen beim Radfahren gleichzeitig zu vergegenwärtigen
(Turvey, Shaw & Mace, 1978). Somit kann eine bewusste Handlungssteuerung ledig-
lich die Struktur der Handlung und bestimmte Parameter vorgeben. Wir können uns
beispielsweise entscheiden, einen großen oder einen kleinen Bogen zu fahren, nicht
aber jede einzelne Bewegung planen (Greene, 1982; Turvey, 1977). Dieses Zusam-
menspiel von bewusster Handlungsvorgabe und autonomer Steuerung durch das
motorische System soll durch das Schemamodell erklärt werden.
1.6.2 Das Schemamodell von Handlungen
Mit Hilfe von motorischen Schemata werden auszuführende Handlungen antizipiert.
Diese werden dabei nicht wie bei Schmidt (1975) als starre Schablonen für Bewe-
gungen angesehen, sondern als flexible Konfigurationen, die aus bisherigen Erfah-
rungen generalisiert, durch Lernprozesse stets in Veränderung begriffen sind und
automatisch fehlende Komponenten aus der Erfahrung ergänzen können (Norman,
1986). Schemata bieten einen Rahmen, in dem Knoten und Variablen ("Slots") ge-
speichert sind, wobei die Knoten auf feste Merkmale und die Variablen auf eine be-
stimmte Kategorie verweisen (Minsky, 1975). Der Wert dieser Variable kann durch
die Umgebung, aus dem Gedächtnis oder durch einen default-Wert festgelegt also
spezifiziert werden. Schemata umfassen nur Repräsentation darüber, wie etwas be-
schaffen sein sollte, nicht wie etwas nicht beschaffen sein sollte (Taylor & Crocker,
1981). Schemata können selbst in andere Schemata eingebettet sein, wodurch eine
hierarchische Struktur entsteht (Rumelhart, 1978). Aufgrund der Flexibilität motori-
scher Schemata bei der Abweichung von Standards nehmen manche Autoren auch
variabel verbindbare, kleinere Einheiten an (Schank, 1982).
Auch wenn mehrere Strukturen möglich sind, so scheint doch meist eine dominant zu
sein (Hoffmann, 1995). Motorische Schemata werden auf Grundlage definierter Aus-
lösebedingungen aufgerufen, sie stellen das komplette Bewegungsprogramm bereits
vor Handlungsbeginn zur Verfügung und ihre Ausführung bedarf keiner visuellen
oder kinästhetischen Rückmeldung (Zimolong, 1990). Die Aktivierung motorischer
Schemata erfolgt intentional, eine Veränderung in der Ausführung bedarf einer auf-
merksamkeitsbezogenen Kontrolle. Häufig oder kürzlich benutzte Schemata können
leichter aufgerufen werden (Reason, 1990). Die Ausführung kann von einer Kontroll-
instanz überwacht und gegebenenfalls angepasst werden (Hacker, 1986).
5 In dieser Arbeit werden Schemata als die grundlegende Form prozeduralen Wissens aufgefasst.
Dies entspricht nicht der von Anderson (1983) ursprünglich eingeführten Vorstellung von prozedura-
lem Wissen als Produktionen, also WENN-DANN-Verknüpfungen von Ausgangsbedingungen und
Aktionen.
Letztendlich können Handlungen in beiden Repräsentationsformen beschrieben werden, was je nach
Theorie einfacher oder schwerer fällt. Da somit wohl nie eine endgültige Entscheidung zwischen den
beiden getroffen werden kann, wird hier auch nicht versucht ein einheitliches Begriffssystem herzustel-
len. Vielmehr wird angestrebt, dem Vokabular der jeweiligen Autoren/innen gerecht zu werden.
Theorie Seite 14
Bei komplexeren Handlungen nimmt die Kontrolldichte bzw. die Detailebene mit der
Häufigkeit der erfolgreichen Ausführung ab, die Handlung wird "automatisiert" und
somit stärker reizgesteuert ausgeführt (Schmidtke, 1993). Durch diese Delegation
der Kontrolle an die große "Gemeinde der Kontrollexperten" (Reason, 1995) kann
sich die Kontrollinstanz verstärkt antizipatorisch-planerischen Aufgaben in Richtung
Endziel zuwenden (Hacker 1986). Wie diese Verbesserung vor sich gehen kann wird
im nächsten Abschnitt erläutert.
1.6.3 Das Lernen von Handlungen
Die Verbesserung einer Handlungsausführung lässt sich auf verschiedene Weise
erreichen. Zum einen ermöglicht der Wissenszuwachs in deklarativen Wissensberei-
chen die Verwendung angemessenerer Schemata oder angemessenerer Parameter
für ihre Spezifizierung. Des weiteren gibt es verschiedene Theorien darüber, wie das
prozedurale Wissen selbst verbessert werden kann. Als erstes sollen grobe Phasen
des Lernprozesses unterschieden werden.
1.6.3.1 Das Phasenmodell
Nach dem Phasenmodell des Fertigkeitserwerbs wird im Laufe des Lernprozesses
von einer bewussten Handlungssteuerung aufgrund deklarativen Wissens zu einer
automatisierten Steuerung aufgrund von prozeduralen Wissens übergegangen. Da-
bei lassen sich drei Phasen unterscheiden. (Fitts & Posner, 1967; Anderson, 1983):
Zu Beginn steht die kognitive Phase, in der deklaratives Wissen erlernt wird, mit
dessen Hilfe Handlungen im Sinne eines Problemlöseprozesses zusammenge-
setzt werden. Die Ausführung ist langsam und fehlerbehaftet.
In der assoziativen Phase wird das deklarative Wissen in prozedurales überführt,
wodurch eine raschere und effizientere, allerdings auch situationsspezifische und
somit unflexiblere Ausführung resultiert. Deklaratives und prozedurales Wissen
koexistieren. Am Ende ergibt sich eine erfolgreiche Prozedur zur Ausführung der
Tätigkeit.
In der dritten sogenannten autonomen Phase wird die der Handlungsablauf im-
mer automatisierter und benötigt immer weniger Aufmerksamkeitsressourcen. Die
Ausführung wird schneller und genauer. Dieser Prozess wird auch als Feinab-
stimmung bezeichnet (Anderson, 1982; Rumelhart & Norman, 1978).
Diese populäre Untergliederung des Fähigkeitserwerbs in drei Phasen ist als eher
grob zu bewerten. Sie ist in erster Linie eine intuitive Ordnung formeller und informel-
ler Beobachtungen (Schmidtke, 1993).
1.6.3.2 Induktives Lernen
Die Betonung deklarativen Wissens für die Handlungssteuerung ergibt sich auch
durch die weitere Unterteilung in präskriptives und hypothetisches Wissen (Oswald &
Gadenne, 1984). Das präskriptive Wissen entspricht dabei weitgehend den eben be-
schriebenen Vorstellungen als vorhandenes Wissen aus dem Handlungen deduktiv
abgeleitet werden können, was somit als deduktives Lernen bezeichnet werden
kann. Beim induktiven Lernen dagegen wird das hypothetische Wissen erst aus der
ausgeführten Handlung abgeleitet, was nach Volpert (1980) den Normalfall des Wis-
senserwerbs (deklarativen Wissens) darstellt. Beide Prozesse können parallel ne-
beneinander stattfinden. Zumindest bei großem Handlungsspielraum ist nach dieser
Theorie Seite 15
Vorstellung der Anteil des prozeduralen Wissens an der Handlungssteuerung bei
Anfängern größer, als bei Experten. Die Anfänger untersuchen beispielsweise ein
Computerprogramm nach dem Prinzip Versuch und Irrtum und erwerben dabei hypo-
thetisches Wissen darüber, das sie mit der Zeit immer stärker zur Handlungssteu-
erung einsetzten. Ein z.B. so erworbenes Wissen zur Fehlerbeseitigung muss daher
nicht mit einer Fehlervermeidung einher gehen (Dutke, 1988).
1.6.3.3 Die Chunking Theorie
Im Gegensatz zu den beiden eben beschriebenen Theorien bezieht sich die Chun-
king Theorie rein auf die Vorgänge bei der Veränderung prozeduralen Wissens. Statt
einfacher Assoziation aufeinander folgender Einzelhandlungen, werden Basisele-
mente zu neuen Einheiten sogenannten "Chunks" zusammengefasst, aus denen
wiederum neue Einheiten gebildet werden (z.B. Newell, 1990; Müller, Funke & Buch-
ner, 1994;). Je systematischer oder hierarchischer die Handlungsfolgen gliederbar
sind, desto leichter fällt der Erwerb (Hoffmann, 1978; Reber, 1989). Die Gliederung
erklärt die unterschiedlichen Zeitintervalle zwischen Handlungen (Rosenbaum, Ken-
ny & Derr, 1983), die bei unterschiedlichen Muskelgruppen auftreten (Derwort, 1938,
Merton, 1972). Beim Schreibmaschinetippen ergeben sich solche Chunks nur bei
extrem häufigen Sequenzen (Sternberg et.al., 1978; Genter, 1982).
Bei Newell und Rosenbloom (1981) werden Chunks auf verschiedenen Ebenen mit
Chunks auf der Reizseite verbunden. Eine solche Verbindung kann den Problem-
raum auf kognitiver Stufe der Handlungssteuerung verringern, wodurch ein gradueller
Übergang zwischen Problemlösen und Fertigkeit zustande kommt (Card, Moran &
Newell, 1983).
Elemente am Ende von Handlungsfolgen werden leichter miteinander verbunden
(Müller & Funke, 1995). Ähnliche Ergebnisse kommen aus der Konditionierungsfor-
schung. Auch hier erfolgt das Zusammenfügen von Einzelhandlungen zu Verhaltens-
folgen schrittweise von hinten nach vorne.
1.6.3.4 Die Instance Theorie
Nach der Instance Theorie (Logan, 1988) sind nicht stärkere Assoziationen oder Or-
ganisationsprozesse auf Reaktionsseite für Verbesserungen der Handlungsausfüh-
rung verantwortlich, sondern die Ausbildung reizspezifischer Handlungen. Ein Über-
gang von algorithmischer, also bewusster schrittweiser Steuerung zu einem Ge-
dächtnisaufruf von Handlungen wird postuliert. Anfänger zeichnet vor allem fehlen-
des deklaratives Wissen aus. Eine Generalisation wird nicht angenommen.
1.6.3.5 Die antizipative Verhaltenssteuerung
Alle bisher dargestellten Theorien zum Lernen von Handlungen erläutern nicht, wann
gelernt wird und was die treibende Kraft dahinter ist.
Nach der Theorie der antizipativen Verhaltenssteuerung (Hoffmann, z.B. 1993) wer-
den ausgehend von einer Intention die zu erwartenden Verhaltenskonsequenzen
(Zielantizipation) und die zur Erreichung des Ziels nötige Ausgangssituation (Startan-
tizipation) antizipiert (siehe Abbildung 1-2). Stimmt die reale Ausgangssituation mit
der antizipierten überein, so findet das Verhalten statt. Die daraus resultierenden
Reizwirkungen werden mit den antizipierten verglichen. Bei einer Übereinstimmung
wird die Verbindung zwischen Ausgangssituation, Verhalten und Konsequenzen ver-
stärkt, bei einer Nichtübereinstimmung wird die Ausgangssituation differenziert und
es ergeben sich veränderte Antizipationen. Nicht nur das Verhalten, sondern auch
Theorie Seite 16
Merkmale der Ausgangssituation organisieren sich somit entsprechend den an-
gestrebten Zielen. (Hoffmann, 1990, 1995).
Abbildung 1-2 zeigt das hypothetische Schema der antizipativen Verhaltenssteue-
rung.
Die treibende Kraft hinter dem Lernen ist nach der antizipativen Verhaltenssteuerung
das Bedürfnis nach Antizipation. Dadurch wird eine Beziehung zwischen Verhalten
und verlässlich eintretenden Konsequenzen gelernt, wobei dieses Verhalten bedin-
gungsabhängig gelernt wird, wenn Bedingungen vorhanden sind.
Daraus abgeleitet sollte eine schon nach Verhaltenszielen gegliederte Umwelt den
Lernaufwand verringern. Es müssten dann nicht mehr so viele Differenzierungen er-
lernt werden. Dies könnte z.B. in einem Menüsystem der Fall sein, das entsprechend
der zu erreichenden Ziele sortiert ist. In einem solchen Menüsystem sollten von An-
fang an bessere Leistungen erbracht werden.
1.7 Fehler
"Wissen und Fehler entspringen derselben geistigen Quelle, nur der Erfolg
kann das eine vom anderen trennen."
Dieses Zitat von Ernst Mach (1905, S.84) verdeutlicht, dass zur Untersuchung von
Fehlern die zugrundeliegende Handlungssteuerung herangezogen werden muss, die
im letzten Kapitel dargestellt wurde. Auch nach Weimer (1925) verspricht nur eine
Klassifikation von Fehlern aufgrund ihrer psychologischen Grundvorgänge einen Er-
kenntnisgewinn, nicht dagegen eine Klassifikation aufgrund der Erscheinungsformen
von Fehlern. Eine solche Unterscheidung von Fehlerarten ist auch der wesentliche
Beitrag dieses Kapitels. Zusätzlich wird noch auf das Verhältnis von Fehler und Ge-
schwindigkeit eingegangen.
1.7.1 Fehlerarten
Ausgehend vom Schemamodell der Handlungssteuerung werden drei verschiedene
Ebenen der Handlungssteuerung mit damit verbundenen Fehlerarten unterschieden
(Rasmussen, 1983; Reason, 1995; Hacker, 1986):
Fähigkeitsbasierte Fehler, die bei hochgelernten weitgehend automatisierten Tä-
tigkeiten auftreten,
regelbasierte Fehler die auftreten, wenn ein Ziel nicht mit automatisierten Tätig-
keiten erreicht werden kann und auf Wissen zurückgegriffen werden muss und
schließlich
Theorie Seite 17
wissensbasierte Fehler die auftreten, wenn situationsbezogenes Handlungswis-
sen erst über Interpretations- und Bewertungsprozesse hergestellt werden muss.
Eine absolut zuverlässige Zuordnung anhand des Schemamodells erscheint dabei
nicht möglich (Zimolong, 1990), andere Autoren kommen zu abweichenden Eintei-
lungen (z.B. Norman, 1981).
1.7.1.1 Fähigkeitsbasierte Fehler
Fähigkeitsbasierte Fehler treten bei der Ausführung vorprogrammierter Handlungs-
schemata auf, die direkt durch Reize aus der Umgebung oder den Gedächtnis aufge-
rufen werden und über kurze Zeit völlig autonom und nicht bewußt ablaufen (Ge-
wohnheitsebene bei Rasmussen und Reason, sensorisch-motorische Regulations-
ebene bei Hacker, 1986). Dabei können falsche Schemata aktiviert werden, eine
notwendige Kontrolle kann z.B. aufgrund von Ablenkung unterbleiben, wodurch
Handlungsschritte vertauscht, ausgelassen, wiederholt oder mit denen anderer akti-
ver Schemata verwechselt werden. Notwendige Spezifizierungen werden vertauscht
oder es wird im Falle der kognitiven Unterspezifizierung die, für den jeweiligen Kon-
text erfahrungsbedingt verfügbarste Spezifikation, eingesetzt (Reason, 1990). Im Bad
wird beispielsweise anstatt wie geplant zur Nagelschere, wie gewohnt zur Zahnbürs-
te gegriffen. Eine Handlung, die in einem falschen Kontext ausgeführt wird kann als
Modusfehler bezeichnet werden, was auch auf der regelbasierten Ebene auftreten
kann (Wickens, 1984). Werden Kontrollen aufgrund von Überkontrolle schlecht pla-
ziert, so kann dies die Ausführung behindern.
Eine stetige Fehlerüberwachung ermöglicht aber auch z.B. beim Schreibmaschine-
schreiben eine sofortige Fehlerkorrektur, die unabhängig von der Bearbeitungsge-
schwindigkeit ist (Rabbittt, 1981). Dieser Prozess kann auch der regelbasierten Ebe-
ne zugeordnet werden.
1.7.1.2 Regelbasierte Fehler
Ist die unmittelbare Zielerreichung mit Hilfe gespeicherter Handlungsroutinen nicht
möglich, so wird eine Problemlösung mit Hilfe von Regeln versucht, ein Handlungs-
plan wird neu erstellt.6 Dazu müssen bestimmte Situationsmerkmale wiedererkannt
werden, damit die entsprechende Handlung evtl. automatisch ausgeführt werden
kann. Hier kann es zu Verwechslungen oder Beschreibungsfehlern kommen, indem
schlechte aber passende Regeln wie umständliche Rechenregeln verwendet werden
oder gute aber hier nicht passende Regeln zum Einsatz kommen, zum Beispiel wenn
Reize übersehen werden oder eine allgemeine Regel statt der Ausnahme verwendet
wird. Dadurch können beispielsweise nutzlose Teilziele verfolgt oder in dieser Situa-
tion unausführbare Handlungen getätigt werden.(siehe auch Holland 1986). Gründe
hierfür sind z.B. in der Präferenz der Mustererkennung vor aufwendigeren Hand-
lungssteuerungen, der Verfügbarkeit (Tversky & Kahneman, 1973) und der Reprä-
sentativität (Slovic, 1987) von Regeln oder in Übervereinfachungen (Osgood, Suci &
6 Regeln oder Produktionen, wie sie noch genannt werden, stellen eine gerichtete Verbindung zweier
Klassen dar. Ist die eine Klasse der Fall, also der WENN-Teil erfüllt, so kann die Regel feuern, der
DANN-Teil kann ausgeführt werden, wenn nicht eine noch besser passende Regel zum Zuge kommt.
Prinzipiell können alle Informationen in Regelform dargestellt werden. Bei Fakten ist in diesem Fall der
WENN-Teil immer erfüllt und sie können gleichzeitig feuern. Regeln werden oft zur Codierung von
Handlungen verwendet. Sie werden durch Training, eigene Tätigkeit oder Instruktion erworben. Sie
können im Gegensatz zu automatisierten Handlungsschemata prozessgetreu verbalisiert und erläutert
werden und Eingriffe in die Abfolge von Handlungen sind möglich.
Theorie Seite 18
Tannenbaum, 1957) zu suchen. Eine klare Abgrenzung zu den wissensbasierten
Fehler erscheint hier z.T. obsolet (Zimolong, 1990).
1.7.1.3 Wissensbasierte Fehler
Können schließlich keine bekannten Regeln zielführend eingesetzt werden, so muss
versucht werden, das Problem auf der wissensbasierten Ebene zu lösen. Hier finden
aufwendige Interpretations- und Bewertungsprozesse statt und es kann zu aus Denk-
und Problemlöseprozessen bekannten Fehlern kommen. Hier seien nur exemplarisch
falsche Analogieschlüsse (z.B. Ross, 1987), funktionale Bindung (Duncker, 1935)
und Gruppendenken (Janis, 1971) genannt. Ein verbindliches Klassifikationsschema
existiert für diese Fehlerart nicht (Zimolong, 1990). Für die Menünavigation ist diese
Fehlerart weitgehend irrelevant.
In Verbindung mit dem schon erwähnten Automatisierungsprozess in Folge von Er-
fahrungen, kann die Kompetenz eines Menschen in einem Bereich anhand der be-
gangenen Fehler beurteilt werden.
1.7.2 Das Verhältnis von Genauigkeit und Geschwindigkeit
Wie schon angesprochen sind Fehler nicht das einzige Maß für die Leistungsbeurtei-
lung von Handlungen. Zumeist werden Latenz- oder Ausführungszeiten erhoben. Ob
Fehler oder Zeit das aussagekräftigere Maß ist, hängt auch von der Ebene der Hand-
lungssteuerung ab: Bei der in 1.7.1.3 beschriebenen wissensbasierten Handlungs-
steuerung sagt die Zeit bis zur Handlung praktisch nichts über deren Qualität aus.
Anders bei der Ausführung der meist sehr genauen Fertigkeiten. Hier ist die Ge-
schwindigkeit bei der Ausführung eine äußerst relevante Informationsquelle (Wi-
ckens, 1984).
Ein anderer relevanter Punkt ist der Zusammenhang der beiden Maße, also das Zu-
sammenspiel von Geschwindigkeit und Genauigkeit: Abweichend vom Hick-Hyman-
Gesetz, das bei Einfachreaktionsaufgaben eine individuell konstante Leistung oder
Bandbreite der Informationsverarbeitung in bit7 pro Sekunde vorhersagt (Hick, 1952;
Hyman, 1953), erreichen Versuchspersonen bei leichten Aufgaben unter Geschwin-
digkeitsinstruktion eine höhere Leistung, bei komplexen Aufgaben dagegen unter
Genauigkeitsinstruktion (Kreidler, 1963, 1964). Die Versuchspersonen sind in der
Lage, den Punkt der optimalen Geschwindigkeits-Genauigkeits-Verteilung, also der
größten Leistung in bit/s, selbst einzustellen (Fitts, 1966; Rabitt, 1981; Seibel, 1972).
Die Abbildung der Reaktionszeit auf den Anteil der richtigen Reaktionen folgt dabei
einer logarithmischen Funktion (Pew, 1969). Neben der optimalen Verteilung ist eine
hohe Leistung zu erwarten
bei wenigen vermuteten, nicht unbedingt tatsächlichen Alternativen (Garner,
1974),
bei guter Unterscheidbarkeit der Alternativen (Vickers, 1970),
bei unmittelbarer Wiederholung der Aufgabe (z.B. Hyman, 1953; Bertelson, 1961;
Kirby, 1976; Kornblum, 1969) sowie
bei viel Übung und bei Kompatibilität zwischen Reiz und Reaktion.
Bei optimaler Kompatibilität im Fall von taktilem Reiz und Fingerdruck als Reaktion
(Lenonhad, 1959) oder bei sehr viel Übung (z.B. Davis, Moray & Treisman, 1961;
7 Ein Bit entspricht dabei einer Entweder-Oder-Entscheidung
Theorie Seite 19
Mowbray & Roades, 1959) hängt die Genauigkeit nicht mehr von der Reaktionszeit
ab. Die zeitaufwendige Reaktionsselektion entfällt, der Reiz aktiviert direkt die Reak-
tion (Fitts & Posner, 1967). Kompatibilität und Übung verhalten sich somit additiv. Da
dieses Stadium nicht bei allen Reiz-Reaktions-Kombinationen erreicht wird (Fitts &
Seeger, 1953), könnte eine ungünstige Kompatibilität automatisch falsche Hand-
lungsalternativen aktivieren.
Da Menünavigation ständig neue Entscheidungsprozesse verlangt, die allenfalls bei
wenigen oft angesteuerten Menüpunkten automatisiert werden können, ist eine Ge-
genläufigkeit von Geschwindigkeit und Genauigkeit zu erwarten.
1.8 Die Selektion von Menüs
Nachdem die Vorgänge bei der Menünavigation aus theoretischer Sicht erläutert
wurden, werden jetzt einige Ergebnisse speziell zur Menüselektion vorgestellt:
Allgemein sollen Menüs verständlich und distinktiv formuliert und aufgabenbezogen
organisiert sein (Shneiderman, 1998). Die Auswahl eines Begriffs in einem Auswahl-
bildschirm erfolgt schneller wenn die Begriffe entsprechend ihrer Bedeutung ange-
ordnet sind, als wenn sie alphabetisch oder zufällig angeordnet sind, vor allem bei
Unsicherheit und bei großen Menüs (McDonald, Stone, Liebolt & Karat, 1982). Soll
explizit nach einem Begriff gesucht werden, so ist die alphabetische Anordnung
schneller zu bewältigen (Card, 1982). Werden Begriffe mehr als einmal angesteuert,
so verliert sich der allgemeine Vorteil der expliziten Begriffssuche bereits nach ein-
maligem Ansteuern und kehrt mit der Zeit in einen Vorteil zugunsten einer Umschrei-
bung um (McDonald, Stone & Liebelt, 1983). Eine Interaktion der Zeitverkürzung mit
der Organisation (alphabetisch vs. inhaltlich) ergibt sich nicht (Parkinson, Sisson &
Snowberry, 1985), die Unterschiede in der Anordnung verschwinden mit der Übung
(Card, 1982). Vermutlich werden die speziellen Positionen eines Begriffs gelernt, da
keine Verbesserung zu finden ist, wenn diese nach Nutzungshäufigkeit oder zufällig
angepasst werden (Somberg, 1987). Werden die Positionen nicht während der Nut-
zung selbst verändert, sondern dazwischen, so finden sich auch Vorteile (Greenberg,
1985). Insgesamt sind die Navigationszeitverbesserungen um so stärker, je weitere
Wege zurückgelegt werden (Seppälä & Salvendy, 1985).
Ein Transfer erworbener Kompetenzen findet zwischen Mehrlinienmenüs und hierar-
chischen Menüs in beiden Richtungen statt (Dray, Ogden & Vestewig, 1981). Wird in
hierarchischen Menüs der Weg verkürzt, indem ein Begriff in eine höhere Ebene ver-
schoben wird, so ergibt sich kein neuer Lernaufwand. Wird er in tiefere Ebenen ver-
schoben, so muss lediglich der neue Weg erlernt werden. Ein Transfer auf ein ande-
res System mit ähnlichen Bezeichnungen findet nicht statt (Folz, Davies, Polson &
Kieras, 1988).
Die Formulierung von Alternativen sollte als Empfehlung einheitlich und zumindest im
Englischen in Form von Verbalphrasen formuliert sein, z.B. "open a file" (Shneider-
man, 1987).
Breite Menüstrukturen sind besser als tiefe, vor allem am Anfang und am Ende der
Hierarchie (Norman & Chin, 1988 u.a.). Die Unterschiede sind größer unter Ge-
schwindigkeitsinstruktion (Wallace, Klahr & Bluff, 1987). Bei mehr als drei Hierar-
chieebenen verliert man sich leichter (Landauer & Nachbar, 1985).
Bei gruppierter Darstellung von Begriffen nah beisammen oder durch eine Box um-
schlossen werden diese leichter im Gedächtnis zusammen gruppiert (Card, 1982).
Zwischenraum zwischen Menügruppen kann auch bei gut geübten Personen die Se-
lektionsgeschwindigkeit um 25% erhöhen, vermutlich aufgrund der leichteren visuel-
len Suche (Parkinson, Sisson & Snowberry, 1985).
Theorie Seite 20
Die Bereitstellung des Kontextes in einem Auswahlbildschirm durch eine Überschrift
erleichtert die Wiedergabe der Begriffe (Bransford & Johnson, 1972) und sollte somit
helfen, zumindest solange der Kontext sich nicht unmittelbar aus den Begriffen selbst
ergibt (Norman, 1991). Eine klare Auswirkung auf die Navigationszeit konnte aber
nicht gefunden werden (Gray, 1986). Ein Training mit einem Baum der gesamten
Menüstruktur führt zu kürzeren Navigationszeiten und Erinnerungsleistungen, als
eines mit lediglich den einzelnen Auswahlbildschirmen, solange das Menü aus sinn-
losen Silben besteht (Schwarz, Norman & Shneiderman, 1985). Werden sinnvolle
Begriffe verwendet ergibt sich nur ein tendenzieller Unterschied (Parton, Huffman,
Pridgen, Norman & Shneiderman, 1985).
Aus den Erkenntnissen der letzten beiden Absätzen lässt sich die Bedeutung der hier
so genannten Orientierbarkeit für das Lernen ableiten. Sie ist höher wenn der Kon-
text klar ist, aufgrund von Überschriften oder aus den Begriffen selbst. Ist dies wie bei
sinnlosen Silben nicht der Fall, so hilft ein Training mit der gesamten Menüstruktur.
Sind die Begriffe von der Darstellung her leicht unterscheidbar, so erleichtert das das
Lernen ebenfalls. Auch aus einem ganz anderen Befund lässt sich ebenfalls die Be-
deutung der Orientierbarkeit für das Erlernen ableiten: Das Konditionieren eines Rei-
zes fällt um so leichter, je besser er von einem anderen ähnlichen Reiz zu unter-
scheiden ist.
1.9 Fragestellungen und Hypothesen
In diesem Teil wurden von verschiedener Seite theoretische Beiträge zum Kompe-
tenzerwerb in Menüsystemen geleistet. Der Lernende wird dabei als aktive Person
aufgefasst, die mit Vorwissen an die Aufgabe herantritt und von Beginn zielgerichtet
ihre Handlungen steuert. Dabei erwirbt sie unterschiedliches Wissen über das Menü-
system: (Handlungs-)schemata, räumliches Wissen und semantisches Wissen, mit
denen sie ihr Verhalten steuert. Je nach Wissensstand treten dabei unterschiedliche
Fehler auf.
Die folgenden theoretisch begründeten Fragen sollen im Rahmen dieser Untersu-
chung beantwortet werden:
Lassen sich allgemeine Lerngesetzmäßigkeiten auch beim Erlernen von Menü-
systemen nachweisen? Folgt der Lernverlauf einer Potenzfunktion? Finden sich
kontinuierliche Lernvorgänge auch bei Individuen? Inwieweit beeinträchtigen Ver-
gessen und Umlernen die Leistung?
Lassen sich unterschiedliche Fehlerarten identifizieren und Ebenen oder Ele-
menten der Handlungssteuerung zuordnen? Wie verändert sich ihr Auftreten über
die Zeit hinweg? Lässt sich das Kompetenzausmaß anhand der gemachten Feh-
ler beurteilen?
Wie hängen Fehler, Geschwindigkeit und Bearbeitungszeit einer Aufgabe zu-
sammen? Wie ist das Verhältnis von Fehler und Geschwindigkeit? Geht eine hö-
here Geschwindigkeit automatisch mit mehr Fehlern einher? Verschwindet ein
solcher Zusammenhang durch Übung? Kann die Bearbeitungszeit aus den Feh-
lern und der Geschwindigkeit vorhergesagt werden?
Theorie Seite 21
Was wird gelernt: Einzelaufgaben oder Systemstruktur? Wird das System ge-
lernt, dann sollte dann kein Unterschied zwischen häufigen und seltenen ange-
steuerten Aufgaben oder Menübereichen bestehen und Aufgaben, die erst eine
Weile nach dem ersten Systemkontakt auftreten, sollten so gut bearbeitet werden,
wie schon bekannte Aufgaben.
Bilden sich Unterschiede in Systemeigenschaften im Lernverlauf ab? Passen
sich die Versuchspersonen dabei den unterschiedlichen Schwierigkeiten an, wo-
durch Unterschiede im Lernverlauf verschwinden? Oder bleiben die Unterschiede
bestehen, können also nicht "weggelernt" werden? Können Lernparameter ein
Maß für die Relevanz von Eigenschaftsunterschieden sein?
Führt eine Sortierung der Menübegriffe nach den zu erreichenden Zielen zu
einer höheren Leistungen?
Werden in einem System, das immer den jeweiligen Kontext zur Verfügung
stellt, dessen Orientierbarkeit also hoch ist, höhere Leistungen erzielt?
Menübereichsgröße: Die Leistung ist in kleinen Menübereichen größer, als in
großen.
Semantisches Wissen: Soll in einem hierarchischen Menü ein Menüpunkt aus-
gewählt werden, so führt der Weg dorthin über die jeweiligen Oberbegriffe. Wie
erfolgt die Verknüpfung der Begriffe im semantischen Netz zu ihrem Oberpunkt?
Jeweils von Ebene zu Ebene oder bevorzugt über bestimmte Begriffe die z.B. Zie-
le ausdrücken? Wie verändern sich dieser Zusammenhänge bei fortschreitendem
Systemkontakt? Können Probleme schon vor dem ersten Systemkontakt vorher-
gesagt werden?
Wie ist die Struktur des räumlichen Wissens am besten beschreibbar? Ändert
sich dies durch Systemerfahrung und durch die Veränderung räumlicher Anord-
nungen?
Wie ist das Verhältnis von semantischer und räumlicher Repräsentationen?
Sind sie unabhängig voneinander? Verhalten sich ihre Lernkurven unterschied-
lich, z.B. bei Veränderung räumlicher Anordnungen? Liefert ihre Unterscheidung
also einen Erkenntnisgewinn?
Wie bedeutsam ist das semantische und räumliche Wissen für die Leistung,
besonders für die Fehler? Ist dieses Wissen vor allem bei Lernbeginn oder eher
bei fortgeschrittenem Lernen wichtig für die Handlungssteuerung? Inwieweit be-
einträchtigt die Störung räumlicher Information die Leistung?
Bilden sich Lernzustände auch in subjektiven Parametern ab? Können diese
also zur Beurteilung an deren Stelle verwendet werden? Sinkt beispielsweise die
Beanspruchung trotz Leistungszuwachs?
Inwiefern hängen differenzielle Parameter wie Vorwissen, Einstellung und Intel-
ligenz mit dem Kompetenzerwerb zusammen?
Theorie Seite 22
Die wichtigsten der genannten Fragen sollen über die Variation von Versuchsbedin-
gungen beantwortet werden. Diese sind hier noch einmal in Hypothesenform wieder-
gegeben. Die weiteren Fragestellungen werden explorativ untersucht.
allgemeine Lerngesetzmäßigkeiten
H1-0: Die Leistung hängt nicht von der Übungsdauer ab.
H1-1: Mit zunehmender Übung steigt die Leistung.
Vergessen
H2-0: Eine einwöchige Pause hat keinen Einfluss auf die Leistung.
H2-1: Eine einwöchige Pause führt zu Leistungseinbußen.
Umlernen
H3-0: Das Umlernen auf ein anderes System hat keinen Einfluss auf die Leistung.
H3-1: Das Umlernen auf ein anderes System führt zu Leistungseinbußen.
Fehlerarten
H4-0: Die Art der gemachten Fehler verändert sich nicht durch die Übung.
H4-1: Mit fortschreitender Übung treten andere Fehler auf.
Aufgaben vs. System
H5-0: Die Versuchspersonen lernen einzelne Aufgaben.
H5-1: Die Versuchspersonen lernen das ganze System.
Erstauftreten der Aufgaben
H5.1-0: Die Leistungen beim ersten Auftreten einer Aufgabe unterscheiden sich
nicht, egal ob vorher Systemkontakt stattfand oder nicht.
H5.1-1: Später auftretende Aufgaben erreichen sofort das Leistungsniveau schon
bearbeiteter Aufgaben.
Häufigkeit der Aufgaben
H5.2-0: Die Leistung ist bei häufigen Aufgaben höher, als bei seltenen Aufgaben.
H5.2-1: Die Leistung bei häufigen und seltenen Aufgaben unterscheidet sich
nicht.
Häufigkeit der Menübereiche
H5.3-0: Die Leistung ist höher, wenn ein Menübereich häufiger angesteuert wird.
H5.3-1: Die Leistungen unterscheiden sich nicht, egal ob ein Bereich häufiger
oder seltener angesteuert wird.
Theorie Seite 23
Systemeigenschaften
H6-0: Unterschiede der Systemeigenschaften haben keinen Einfluss auf die Leistung
H6-1: Unterschiede in der Leistung aufgrund von Systemeigenschaften verschwin-
den im Laufe des Kompetenzerwerbs. Die Versuchspersonen passen sich
dem System an.
H6-2: Unterschiede in der Leistung aufgrund von Systemeigenschaften bleiben im
Laufe des Kompetenzerwerbs bestehen. Sie können nicht durch Lernen ausgegli-
chen werden.
Sortierung
H6.1-0: Die Leistung in einem Menü, das nach Zielen sortiert ist, unterscheidet
sich nicht von der in einem Menü, das nach Geräten sortiert ist.
H6.1-1: Die Leistung in einem Menü ist zu Beginn höher, wenn es nach Zielen
sortiert ist, als wenn es nach Geräten sortiert ist. Die Unterschiede ver-
schwinden.
H6.1-2: Die Leistung in einem Menü ist immer höher, wenn es nach Zielen sor-
tiert ist, als wenn es nach Geräten sortiert ist.
Orientierbarkeit
H6.2-0: Die Leistung in einem Menü mit guter Orientierbarkeit unterscheidet sich
nicht von der Leistung in einem Menü mit schlechter Orientierbarkeit.
H6.2-1: Die Leistung in einem Menü mit guter Orientierbarkeit ist nur zu Beginn
höher als in einem Menü mit schlechter Orientierbarkeit. Die Unterschie-
de verschwinden.
H6.2-2: Die Leistung in einem Menü ist bei guter Orientierbarkeit immer höher,
als bei schlechter Orientierbarkeit.
Menübreite
H6.3-0: Die Leistung in einem breiten Menübereich ist identisch zu der in einem
schmalen Menü.
H6.3-1: Die Leistung in einem breiten Menübereich ist zu Beginn höher, als die in
einem schmalen Menü. Die Unterschiede verschwinden.
H6.3-2: Die Leistung in einem breiten Menübereich ist immer höher, als die in ei-
nem schmalen Menü.
Methodik Seite 24
2 Methodik
2.1 Überblick
28 Versuchspersonen haben die Aufgabe per Joystick ein Menüsystem zu bedienen
und dabei zu vorgegebenen Menüpunkten zu navigieren. Sie tun dies zwei mal im
Abstand von einer Woche für 30-45 Minuten. Im letzten Drittel der zweiten Sitzung
wird das Menü (Häufigkeits-)adaptiert, in dem zuvor häufig aufgetretene Menüpunkte
im Menü nach oben gestellt wurden. Während dieser unter 2.2 beschriebenen Navi-
gation werden Bearbeitungszeit, Fehler, Puls, Lidschluss sowie die Einschätzung der
Aufgabe, der eigenen Leistung und des eigenen Zustandes erhoben. Puls und Lid-
schluss stellen dabei reine Kontrollvariablen dar. Da sie nicht ausgewertet wurden,
wird hier auch nicht näher darauf eingegangen. Während der Navigation ist entweder
das ganze Menü oder nur die aktuelle Hierarchieebene sichtbar (Faktor Orientierbar-
keit). Außerdem ist das Menü sortiert nach Geräten, mit denen etwas gemacht wird,
oder nach Zielen, die erreicht werden sollten (Faktor Sortierung). Räumliche und se-
mantische Repräsentationen beim Lernen, Vergessen und Umlernen auf das adap-
tierte Menü werden extra untersucht und sind unter 2.3 räumliche Repräsentation
bzw. unter 2.4 semantische Repräsentation beschrieben. Als Kontrollvariablen dien-
ten Alter, Geschlecht, Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit, räumliche Leistung,
Ahnung und Einschätzung von Technik sowie Sensation Seeking.
2.2 Navigation
Die Navigation bildet das Kernstück des Versuchs. Die Versuchspersonen haben die
Aufgabe per Joystick ein hierarchisches Menüsystem zu bedienen und mit einem
Auswahlfenster zu einem vorgegebenen Menüpunkt zu laufen. Als Rahmenhandlung
sollen sie sich vorstellen, Captain eines Raumschiffes zu sein und dieses mit dem
Menüsystem genannt Kommandosystem zu kommandieren. Dieser Rahmen hatte
einerseits den Vorteil die Aufgabe eine Stunde lang zu Menüpunkten zu navigieren
etwas ansprechender und interessanter zu gestalten, zum anderen können im
Science-Fiction-Kontext anders als in realen Kontexten wie „Warp-Antrieb“ erfunden
werden. Dies war enorm wichtig um eine vergleichbare Menüstrukturen herzustellen.
2.2.1 Aufbau des Menüsystems
Das Menüsystem besteht aus 3 hierarchischen Ebenen, die wie in Abbildung 2-1 ge-
zeigt senkrecht von links nach rechts auf dem Bildschirm dargestellt sind.
Methodik Seite 25
Abbildung 2-1 zeigt den Menüpunkt „Warp abbremsen“ aus dem Menüsystem, der
durch die drei Hierarchieebenen definiert ist.
Über die Begriffe auf den einzelnen Ebenen definieren sich die Menüpunkte, wie z.B.
„Antrieb – Warp – Abbremsen“, für die sich eine feste Position angeben lässt, je
nachdem wo die Begriffe in den Ebenen stehen, hier z.B. 6-4-2. Die ersten 13 von
insgesamt 122 Menüpunkten des Menüsystems sind in Tabelle 2-1 gezeigt.8 Wie zu
sehen bilden die ersten neun Menüpunke den Menübereich „Kommunikation“. Die
acht Menübereiche – einer für jeden Oberbegriff - umfassen zwischen 3x3=9 und
4x6=24 Menüpunkte je nachdem, wie viele Begriffe auf der 2. Ebene (zwischen 2
und 4 Begriffe) und auf der 3. Ebene stehen (zwischen 3 und 6 Begriffe). In einem
Menübereich ist die 3. Ebene für jeden Begriff der 2. Ebene identisch. Dies ist not-
wendig, um die in 2.2.1.1 beschriebenen Sortierungen vergleichbar zu machen.
Tabelle 2-1 zeigt die Struktur des Menüsystems bei der Gerätesortierung anhand der
ersten 13 Menüpunkte.
Ebene 1 Ebene 2 Ebene 3 Nummer
Kommunikation Videosignal direkter Kontakt 1
Botschaft senden 2
Botschaft überprüfen 3
akustisches direkter Kontakt 4
Signal Botschaft senden 5
Botschaft überprüfen 6
schriftliches direkter Kontakt 7
Signal Botschaft senden 8
Botschaft überprüfen 9
unbemannte Sonde grob scannen 10
Schiffe genaue Analyse 11
Holen 12
Bringen 13
... ... .... ...
8 Um Einheitlichkeit zu gewährleisten wird zur Darstellung immer die in 2.2.1.1 erläuterte Gerätesortie-
rung verwendet. Tabellen mit allen Menüpunkte bei Gerätesortierung und bei Zielsortierung befinden
sich im Anhang
Methodik Seite 26
Menübereiche wie „Kommunikation“ oder „Antrieb“ sind symmetrisch, das heißt die
zweite und dritte Ebene haben gleich viele Begriffe. Bei den vier Menübereichen mit
Decks oder Schiffen ist das nicht der Fall, sie werden als unsymmetrisch bezeichnet.
Die verwendeten Begriffe sind das Ergebnis einer informellen Befragung bei der kriti-
sche Begriffe abgeändert wurden und bei Dissens die am häufigsten genannten ver-
wendet wurden.
2.2.1.1 Sortierung
Die zwei Versionen des Menüsystems sind einmal sortiert nach Objekten oder Gerä-
ten, mit denen etwas gemacht werden kann wie zum Beispiel „Reaktordeck“. Zum
anderen sind sie sortiert nach Zielen die damit erreicht werden sollen zum Beispiel
„Evakuieren“. Beide Versionen des Menüsystems sind ihrer Struktur nach identisch.
Bei der Gerätesortierung stehen die Geräte, mit denen etwas gemacht werden soll
auf der 2. Ebene und die damit zu erreichenden Ziele auf der 3. Ebene. Bei der Ziel-
sortierung ist es umgekehrt, die Ebenen 2 und 3 sind also vertauscht. Die Begriffe
und ihre Reihenfolge sind ansonsten identisch. Lediglich bei den Schiffen und Decks
ergeben sich andere Bezeichnungen für die Oberbegriffe: Bei der Zielsortierung ste-
hen „Infos von Schiffen“ und „Befehle an Schiffe“ statt „unbemannte Schiffe“ und
„bemannte Schiffe“ sowie „Infos über Decks“ und „Befehle an Decks“ statt „bewohnte
Decks“ und „unbewohnte Decks“. Tabelle 2-2 zeigt diesen Zusammenhang am Bei-
spiel der Decks. Die auf Ebene 2 der Gerätesortierung „fehlenden“ Wohndeck und
Krankendeck (vgl. Ebene 3 Zielsortierung) bilden die Ebene 2 im Menübereich „be-
wohnte Decks“. Ebenso bilden bei der Zielsortierung die „Versorgungslage“ und der
„Schadensbericht“ die Ebene 2 des Menübereich „Infos über Decks“.
Tabelle 2-2 zeigt den Menüpunkt „Ladungsdeck evakuieren“ bei Geräte- und Zielsor-
tierung.
Gerätesortierung Zielsortierung
Ebene 1 Ebene 2 Ebene 3 Ebene 1 Ebene 2 Ebene 3
unbewohnte Versorgungsd. Versorgungslage Befehle Alarm geben/aufh. Wohndeck
Decks Maschinendeck Schadensbericht an Decks Abschotten Krankendeck
Ladungsdeck Alarm geben/aufh. Evakuieren Versorgungsd.
Reaktordeck Abschotten Reparieren Maschinendeck
Evakuieren Ladungsdeck
Reparieren Reaktordeck
Die Stichhaltigkeit der unterschiedlichen Sortierungen wurde in einem Vorversuch
geprüft. Versuchspersonen sollten Begriffe aus Fahrerinformationssystemen nach
Zielen und Geräten unterschiedlich sortieren. Ohne jede Erfahrung werden die Be-
griffe unabhängig von der Instruktion immer nach Geräten sortiert. Sind die Begriffe
vom ersten Mal sortieren her bekannt, so unterscheidet sich die Sortierung nach Zie-
len in bestimmten Bereichen von der spontanen Sortierung nach Geräten. Unter be-
stimmten Voraussetzungen ist also eine unterschiedliche Sortierung nach Geräten
bzw. nach Zielen aktiv herstellbar.9
2.2.1.2 Orientierbarkeit
Der zweite Faktor, der unabhängig zwischen den Versuchspersonengruppen variiert
ist die Orientierbarkeit. Eine leichte Orientierbarkeit (Bedingung „Menü“) ist dadurch
9 Eine ausführliche Beschreibung des Vorversuches findet sich im Anhang
Methodik Seite 27
operationalisiert, dass wie in Abbildung 2-1 gezeigt, alle höheren Hierarchieebenen
auf dem Bildschirm dargestellt werden. Bei schwerer Orientierbarkeit ist immer nur
die aktuelle Hierarchieebene zu sehen, wie in Abbildung 2-2 gezeigt (Bedingung „Lis-
te“).
Abbildung 2-2 zeigt die Listen-Bedingung bei der immer nur die aktuelle Hierarchie-
ebene dargestellt ist, was die Orientierbarkeit erschwert.
2.2.1.3 Adaptiertes System
Die letzte wesentliche Variation des Systems besteht in der Anpassung der Reihen-
folge innerhalb einer Hierarchieebene. Diese wurde gegen Ende des Versuchs
durchgeführt, nachdem die Versuchspersonen mit dem ursprünglichen oder „norma-
len“ System gut vertraut waren. Die Begriffe, die im normalen System am öftesten
angesteuert wurden, stehen im adaptieren System ganz oben. Anschießend kommen
die am zweithäufigsten gebrauchten usw. Abbildung 2-3 zeigt die veränderte Reihen-
folge für den Menüpunkt „Warp abbremsen“, der für das normale Menü in Abbildung
2-1 zu sehen ist.10
Die Häufigkeit des Auftretens einzelner Begriffe im normalen System ist für die bei-
den Sortierungen nicht immer identisch. Da die Veränderung der Reihenfolge aber in
beiden Sortierungen gleichförmig ablaufen muss, ist die Abfolge für 4 Paare von
Begriffen in einer Sortierung nicht entsprechend ihrer Häufigkeiten. Dies war nie an
erster Stelle der Fall. Es wurde eine Reihenfolge gewählt, die beide Sortierungen
möglichst weit berücksichtigt. Eine Tabelle mit der Auftretenshäufigkeit der Begriffe
befindet sich im Anhang.
Alle Versuchspersonen werden mit dem adaptierten System konfrontiert. Eine Varia-
tion der Reihenfolge unter Konstanthaltung der Aufgaben ist hier natürlich nicht mög-
lich. Hätte nur die Hälfte der Versuchspersonen das adaptierte Menü bekommen wä-
re zwar eine Vergleichsgruppe vorhanden, es wären allerdings auch doppelt so viele
Zellen zu besetzten gewesen.
10 Eine Tabelle mit der genauen Reihenfolge der Begriffe im adaptierten System befindet sich im An-
hang.
Methodik Seite 28
Abbildung 2-3 zeigt den Menüpunkt „Warp abbremsen“ im adaptierten System.
2.2.2 Bedienung
Das System wurde mit dem in Abbildung 2-4 gezeigten Joystick bedient.
Abbildung 2-4 Der Joystick, mit dem das System bedient wurde, hier für Rechtshän-
der eingestellt. Eine Bewegungsrichtung nach links ist auf die Knöpfe zu.
Drückt man den Steuerknüppel nach oben, unten, links oder rechts, bewegt sich da-
durch das in Abbildung 2-2 und Abbildung 2-3 zu sehende gelbe Auswahlfenster. Der
Joystick registriert nur solche Bewegungen. Bei schrägen Bewegungen, die also zwei
Richtungen gleichzeitig ansprechen zum Beispiel oben-rechts ist die zuerst gedrück-
te Richtung ausschlaggebend. Bevor eine neue Bewegung ausgeführt wird muss der
Steuerknüppel wieder losgelassen werden, sonst wird das zuvor nach oben gewan-
derte Auswahlfenster nicht nach rechts bewegt. Diese Joystickbewegung nach rechts
zählt dann nicht als gegangener Schritt. Würde ein Schritt das Auswahlfenster über
die Randgrenzen hinaus oder auf ein leeres Felder führen, so bleibt das Auswahl-
Methodik Seite 29
fenster wo es ist. Die Eingabe zählt aber als gegangener Schritt. Mit Bewegungen
nach oben oder unten kann das Auswahlfenster innerhalb einer Ebene bewegt wer-
den. Ganz oben und unten bzw. dort unten, wo keine weiteren Begriffe mehr folgen
hat ein Weitergehen keine Konsequenzen und zählt als gegen den Rand gelaufen.
Ein Schritt nach rechts wählt das Untermenü aus, das zu dem Begriff gehört, auf dem
sich das Auswahlfenster gerade befindet. In der Menü-Bedingung der Orientierbar-
keit erscheint es wie in Abbildung 2-1 gezeigt rechts des bisher gezeigten, in der Lis-
ten-Bedingung erscheint es anstelle des bisherigen in der Mitte des Bildschirms, wie
in Abbildung 2-2 zu sehen. Das Auswahlfenster markiert immer den obersten Punkt
des gerade aufgerufenen Untermenüs. Auf der 3. Hierarchieebene (ganz rechts) hat
ein Schritt nach rechts keine Auswirkungen und zählt als gegen den Rand gelaufen.
Bei einem Schritt nach links verschwindet die bisherige Hierarchieebene und in der
Listendarstellung erscheint das zugehörige Obermenü an der selben Stelle. Ein
Schritt nach links auf der 1. Hierarchieebene hat keine Auswirkungen und zählt als
gegen den Rand gelaufen.
Neben dem Steuerknüppel weist der Joystick noch zwei Knöpfe auf. Der näher bei
der Versuchsperson gelegene Feuer-Knopf und der mit einem Fragezeichen ge-
kennzeichnete Hilfe-Knopf. Der Feuer-Knopf hat zwei Funktionen: Ist die Versuchs-
person bei der Navigation auf ihrem (vermeintlichem) Ziel auf der 3. Ebene ange-
kommen, so drückt sie den Feuer-Knopf zur Auswahl. Eine Bewegung nach rechts
wäre nur ein Laufen gegen die Randgrenzen. Drückt sie den Feuer-Knopf in Hierar-
chieebene 1 oder 2, so hat dieser Schritt keine Auswirkungen. Die zweite Funktion
betrifft die Sonderbildschirme. Dies sind Bildschirme mit grauem Hintergrund, in de-
nen die Versuchsperson ihre Instruktionen bekommt oder Rückmeldung darüber, ob
sie den richtigen oder einen falschen Menüpunkt ausgewählt hat. Abbildung 2-5 zeigt
einen solchen Bildschirm mit einer Aufgabeninstruktion.
Abbildung 2-5 zeigt einen Sonderbildschirm, hier einen Instruktionsbildschirm, der vor
jeder Aufgabe gezeigt wird sowie nach Drücken des Hilfeknopfes während der Navi-
gation.
In solchen Bildschirmen kommt man nur durch Drücken der Feuer-Taste weiter. Je-
der andere Schritt hat keine Auswirkung. Der Hilfeknopf hat nur während der Naviga-
Methodik Seite 30
tion Auswirkungen: er stellt die Aufgabeninstruktion noch einmal dar, ruft also den
Sonderbildschirm Instruktion/Hilfe auf.
Die Ausrichtung des Joysticks ist für Rechts- und Linkshänder unterschiedlich: Bei
Rechtshändern liegen die Knöpfe links von Steuerknüppel. Sie bedienen also mit der
rechten Hand den Steuerknüppel und mit Zeigefinger und Mittelfinger der linken
Hand die Knöpfe. Jede Eingabe kann also ohne Zeitverzögerung durch Umgreifen
erfolgen. Um Einheitlichkeit zu gewährleisten ist die Anordnung bei den Linkshän-
dern umgekehrt: Sie betätigen den Steuerknüppel mit der linken, die Knöpfe mit der
rechten Hand.
Vor dem eigentlichen Versuch üben die Versuchspersonen so lange sie wollen die
Bedienung des Menüsystems an einem Beispielsystem. Das Beispielsystem besteht
aus weitgehend bekannten Begriffen aus den Bereichen Pflanzen, Tiere, Gebäude,
Alltagsgegenstände und Essen. Das komplette Beispielmenü befindet sich im An-
hang.
2.2.3 Aufgaben
2.2.3.1 Was ist eine Aufgabe?
Eine Aufgabe, wie sie an die Versuchsperson gestellt wird läuft folgendermaßen ab:
Im Instruktionsbildschirm wie in Abbildung 2-5 gezeigt bekommt die Versuchsperson
den anzusteuernden Menüpunkt mitgeteilt. Dessen Begriffe sind dabei nicht immer
wortwörtlich genannt, manchmal sind sie nur umschrieben. Auch die Reihenfolge
dieser Begriffe variiert – ein Menüpunkt ist ja immer durch die Begriffe des Gerä-
tes/Objektes und des Ziels/ der Tätigkeit definiert. Der Instruktionsbildschirm wird
dann mit dem Feuer-Knopf verlassen, die Versuchspersonen müssen nun zum ge-
suchten Menüpunkt navigieren und dort zur Auswahl „Feuer“ drücken, womit die Auf-
gabe beendet ist. Daraufhin erscheint ein Sonderbildschirm mit dem Wort „Richtig“
und nach Drücken des Feuer-Knopfes die Instruktion der folgenden Aufgabe. Wird
während der Navigation ein falscher Menüpunkt ausgewählt, erscheint ein Sonder-
bildschirm auf dem das Wort „Falsch“ und abermals die Instruktion zu lesen ist. Nach
Drücken des Feuer-Knopfes befindet sich die Versuchsperson wieder auf dem Me-
nüpunkt den sie fälschlicherweise ausgewählt hatte. Eine Aufgabe ist also erst dann
beendet, wenn der richtige Menüpunkt ausgewählt wurde. Der Startpunkt für die
neue Aufgabe ist der Zielpunkt der alten Aufgabe und bei Systemstart der erste Be-
griff der obersten Hierarchieebene.
2.2.3.2 Was ist eine Mission?
Die Aufgaben sind zu Missionen aus jeweils 44-56 Aufgaben zusammengefasst. Die
unterschiedliche Anzahl ergibt sich aufgrund früher und später auftretender Aufgaben
wie in 2.2.3.3 beschrieben. Jede Mission bildet einen Handlungsrahmen oder quasi
eine Auftrag, den der/die Raumschiff-Captain zu erledigen hat. So soll beispielsweise
zum Planeten Waask geflogen werden und dort eine Station errichtet werden. Es
wurde auch versucht, den Spannungsbogen einer solchen Mission bis zum Ende
aufrecht zu erhalten. Die Aufgaben einer Mission sind weitgehend vergleichbar, was
die Menübereiche betrifft, die sie ansteuern. Die Häufigkeit mit der einzelne Menübe-
reiche vorkommen variiert zwar, dieses Verhältnis bleibt aber weitgehend konstant.11
Nach jeder Mission findet eine Befragung statt. Insgesamt sind 298 Aufgaben in
11 Die vollständigen Instruktionstexte befinden sich ebenso im Anhang wie eine Tabelle die darüber
Auskunft gibt, wie oft ein Menübereich Ziel einer Mission ist
Methodik Seite 31
sechs Missionen zu bearbeiten, drei Missionen in der ersten Sitzung und drei Mis-
sionen in der Wiederholungssitzung. Bei Mission 6 wird das adaptierte Menüsystem
verwendet.
2.2.3.3 Aufgabenarten
Die meisten Aufgaben sind sogenannte faire Aufgaben, die wiederholt vorkommen.
Ihre Instruktionstexte sind zwar nicht identisch, aber der optimale Weg sie zu bear-
beiten: Sie starten im selben Menübereich, nicht notwendigerweise auf dem selben
Menüpunkt und ihr Ziel ist identisch. Außerdem ist bei Ihnen der Weg sowohl in der
Gerätesortierung, als auch in der Zielsortierung der selbe. Diese fairen Aufgaben
sind also optimal vergleichbar. Sie unterscheiden sich weiterhin darin, ob sie häufig
oder selten vorkommen, also dreimal oder einmal pro Mission. Außerdem können sie
von Anfang an, ab Mission 3 oder ab Mission 4 auftreten. Eine weitere Art von Auf-
gaben betrifft die Innermenünavigation, bei denen Start und Ziel in einem Menübe-
reich liegen. Um bei ihnen einen Vergleich zwischen Gerätemenü und Zielmenü zu
erreichen gibt es diese Aufgaben zwei mal: einmal ist der Weg identisch und einmal
die Zielbezeichnung. Dadurch führt der Weg einmal über die 2. Hierarchieebene und
einmal bleibt er in der 3. Da diese zwei Aufgaben immer den gleichen Startpunkt
aufweisen müssen, zählen die jeweils vorhergehenden Aufgaben auch zur Innerme-
nünavigation. Diese vier Aufgaben kommen je einmal pro Mission vor, sie starten ab
Mission 1 oder ab Mission 3. Die restlichen Aufgaben sind sogenannte Fülleraufga-
ben. Sie sind dazu da die richtigen Startpositionen zu erreichen, die Häufigkeiten der
Menübereiche vergleichbar zu halten oder einfach notwendig für die Fortführung der
Missionshandlung. Tabelle 2-3 gibt einen Überblick über die
Häufigkeiten der einzelnen Aufgabenarten.
Tabelle 2-3 zeigt die Häufigkeiten der einzelnen im Text beschriebenen Aufgabenar-
ten.
faire Aufgaben
Auftreten ab häufig (3x
pro Mission)
selten (1x
pro Mission)
Mission 1 6 Aufgaben 6 Aufgaben
Mission 3 2 Aufgaben 2 Aufgaben
Mission 4 1 Aufgabe 1 Aufgabe
Innermenünavigation
Auftreten ab
Mission 1 8 Aufgaben
Mission 3 4 Aufgaben
Fülleraufgaben
22 Aufgaben
nie verwendete Menü-
punkte
70 Menüpunkte
insgesamt möglich
122 Aufgaben
Methodik Seite 32
2.2.4 Die abhängigen Variablen
Alle bisher beschriebenen Elemente des Menüsystems werden durch ein Computer-
programm umgesetzt. Über Konfigurationsdateien können wie beschrieben unter-
schiedliche Menübegriffe und –strukturen, Instruktionen, Versuchsabläufe, Eingabe-
zuordnungen und Darbietungsarten realisiert werden. Die verwendeten Konfigura-
tionsdateien befinden sich auf der CD im Anhang. Außerdem zeichnet das Programm
fortlaufend jeden gegangenen Schritt mit einer Reihe weiterer Variablen in einer
Textdatei auf:
Missionsnummer
Aufgabennummer
Systemzustand12 (Ob Navigation, oder eine Art von Sonderbildschirm)
Eingabe13
Schrittcode (siehe 2.2.4.1)
Bedienfehler (Joystick vor neuer Eingabe nicht losgelassen)
Zeit seit Programmbeginn
Bedienzeit: Zeit seit letzter Eingabe
Wegposition: wie weit auf richtigem Weg fortgeschritten
falsche Schritte: wie viele Schritte von richtigem Weg entfernt
ob gegen die Wand gelaufen
Welcher richtige Weg (siehe Schrittcode)
aktuelle Position in Menü und Bezeichnung der Menüpunktes
Zielposition dieser Aufgabe inkl. Bezeichnung
Relevant sind hier vor allem die Variablen Bedienzeit und Schrittcode. Die Zeiten
werden mit einem Fehler von maximal 10 ms erfasst.
2.2.4.1 Schrittcode
Mit jeder relevanten Eingabe - einem Schritt - berechnet das Programm einen
Schrittcode. Dieser gibt an, ob die Versuchsperson auf dem richtigen Weg weiter ge-
gangen ist oder ob sie einen Fehler gemacht hat und wenn ja welche Art von Fehler.
Ob sie beispielsweise gerade den richtigen Weg verlassen hat, ob sie gegen Rand-
grenzen gelaufen ist oder ob sie andere Eingaben ohne Konsequenzen ausgeführt
hat z.B. in Hierarchieebene 1 Feuer gedrückt. Zu diesem Zweck wird der eingegebe-
ne Schritt mit dem zuvor berechneten, notwendigen Schritt und der Menüstruktur
verglichen. Entfernt sich die Versuchsperson vom richtigen Weg, z.B. in dem sie in
einen falschen Menübereich abbiegt, so muss sie diesen falschen Weg wieder zu-
rückgehen. Die Variable „falsche Schritte“ zeichnet dabei auf, wie viele Schritte sie
dabei vom richtigen Weg entfernt ist.14 Ein besonderer Fall liegt bei der Innermenü-
navigation vor, wenn das Ziel oberhalb des Startpunktes liegt. Nur in diesem Fall gibt
es zwei richtige Wege: Der erste führt direkt nach oben, der zweite geht nach links
ins Obermenü und sofort wieder nach rechts zurück. Das Auswahlfenster markiert
nun den obersten Menüpunkt und muss eventuell noch nach unten bis zum Ziel be-
12 1=Systemwechsel (hier nicht relevant), 2=Befragung, 3=Navigation
13 1=oben, 2=unten, 3=links, 4=rechts, 5=Feuer, 6=Hilfe
14 Betritt die Versuchsperson dabei ein falsches Untermenü und geht darin nach unten, so zählen
diese als falsche Schritte, auch wenn sie bei einem Schritt nach links alle auf einmal wegfallen. Läuft
eine Versuchsperson dagegen gegen den Rand oder drückt sie auf Ebene 1 oder 2 den Feuer-Knopf,
so wird kein falscher Schritt hinzugezählt.
Methodik Seite 33
wegt werden. Biegt die Versuchsperson also unterhalb des Zieles nach links ab, so
ist ab diesem Zeitpunkt Weg 2 ihr Vergleichsmaßstab für die Schrittcodierung. Die
Schrittcodes wie sie vom Programm aufgezeichnet worden sind, sind im Anhang
dargestellt. Die nach der Datenaufbereitung leicht veränderte Zuordnung ist in
Tabelle 2-4 zu sehen.
2.2.4.2 Datenaufbereitung der Navigationsdaten
Leider war die Schrittcodierung des Programms trotz vorhergehender Tests fehler-
haft. Bei 366 der insgesamt 8038 aufgezeichneten Aufgaben (= 4,6 %) mussten die
Schrittcodes von Hand korrigiert werden.15 Dabei waren auch die Variablen „Welcher
Weg“, „Wegposition“ und „falsche Schritte“ betroffen. Wegen ihrer untergeordneten
Bedeutung wurden sie nicht korrigiert und können somit auch nicht für die Auswer-
tung verwendet werden.
Im weiteren wurden die aufgezeichneten Daten auf Aufgabenebene zusammenge-
fasst. Pro Aufgabe und Versuchsperson lagen nun folgende Parameter vor:
Darbietungszeit der Instruktion (Lesezeit): bis zum Verlassen mit der Feuer-Taste
Lesezeit pro Wort: Lesezeit geteilt durch die Anzahl der Wörter16
Darbietungszeit des Hilfebildschirms: von Hilfeaufruf mit Hilfe-Taste bis zum Ver-
lassen mit Feuer-Taste
Darbietungszeit des Falschbildschirms: von der Auswahl eines falschen Menü-
punktes mit der Feuer-Taste bis zum Verlassen mit Feuer-Taste
Navigationszeit: von Verlassen der Instruktion mit Feuer-Taste bis Auswahl des
richtigen Menüpunktes mit der Feuertaste, wobei Zeiten in Hilfe- und Falschbild-
schirm nicht mitgezählt werden
Aufgabenzeit: Summe aus Instruktions-, Navigations-, Hilfe- und Falschzeit.
Aufenthalt in Richtigbildschirm (Pausenzeit): von Auswahl eines richtigen Menü-
punktes mit Feuer-Taste bis zum Verlassen des Bildschirms mit der Feuer-Taste.
Diese Zeit wird auch als Pausenzeit bezeichnet, da keinerlei versuchsrelevante
Tätigkeiten in ihr stattfinden.
nötiger Weg: Anzahl, der für die Aufgabenlösung mindestens notwendigen Schrit-
te
gegangener Weg: tatsächlich gegangene Schritte
Wegverhältnis: gegangene Schritte geteilt durch nötige Schritte
Geschwindigkeit: gegangene Schritte geteilt durch Navigationszeit
Summen der einzelnen Schrittcodes (siehe 2.2.4.1)
Nach der Zusammenfassung wurden die Schrittcodes noch einmal verändert: Zum
einen wurden einige sehr seltene Schrittcodierungen mit ähnlichen zusammenge-
fasst. Des weiteren wurden bestimmte Fehlerarten noch einmal genauer unterteilt
und schließlich wurde die kritische Zeit festgelegt, die bei einigen Schritten zur Un-
terscheidung notwendig ist. Die kritische Zeit ist dazu da schnelle Schritte, die ver-
mutlich innerhalb eines Handlungsplans ausgeführt werden, von langsamen Schrit-
ten zu trennen, bei denen vor der eigentlichen Handlungsausführung vermutlich an-
dere Prozesse abgelaufen sind. An der in Abbildung 2-6 gezeigten Verteilung aller
Schritte bis zu zwei Sekunden Dauer lässt sich erkennen, dass der Großteil der
Schritte zwischen 200 und 500 ms dauert, Diese Schritte werden hier als kurze
15 Eine Tabelle der korrigierten Aufgaben befindet sich im Anhang.
16 Genaugenommen wurde die Lesezeit pro Wort nur nach der Zusammenfassung der Parameter zu
Missionen berechnet. Da der Schritt logisch zur Datenaufbereitung gehört, wurde er hier erwähnt.
Methodik Seite 34
Schritte aufgefasst. Um die schnellen Schritte sicher in einer Kategorie einzuordnen,
wurde die kritische Zeit auf 750 ms festgesetzt. In dieser Kategorie werden sich auch
einige Schritte finden, die über die eigentliche Handlungsausführung hinausgehen,
dagegen kann die Gruppe der langsamen Schritte als weitgehend homogen aufge-
fasst werden. Die Verteilung findet sich auch bei den im Anhang gezeigten Schritt-
codes wieder, die aufgrund der kritischen Zeit unterschieden werden. Hier ist der
Gipfel der Verteilung zum Teil etwas nach rechts verschoben. Der Hauptkorpus bleibt
jedoch unterhalb von 750 ms.
Dauer des Schrittes [ms]
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Verteilung der Schrittdauern kleiner 2000 ms
Häufigkeit
5000
4000
3000
2000
1000
0
Abbildung 2-6 zeigt die Verteilung der Schrittdauern für Schritte unter 2 Sekunden.
Nach den geschilderten Umcodierungen ergaben sich die in Tabelle 2-4 gezeigten
80 eindeutigen und erschöpfenden Kategorien für die gegangenen Schritte.
Tabelle 2-4 zeigt die Schrittcodes die jedem gegangenen Schritt zugeordnet wurden.
Die Zahlencodes sind durch das Programm zugewiesen. Die Bezeichnung „ohne
Code“ wurde verwendet, wenn die Kategorie erst in der Datenaufbereitung eingerich-
tet wurde, wobei kein neuer Code vergeben wurde.
richtig laufen
auf normalem Weg 11
auf Alternativweg (möglich, wenn Ziel ober-
halb des Starts im gleichen Menübereich
liegen)
12
Ziel erreicht und mit Feuer ausgewählt 13
Methodik Seite 35
gegen Randgrenzen laufen
vom richtigem Weg aus gegen Wand gelaufen
gegen linke Wand 517
mehrmals gegen linke Wand ohne Code
gegen rechte Wand (=falsch nach rechts
gegangen)
73
mehrmals gegen rechte Wand ohne Code
gegen Decke oder Boden:
nach Instruktion/Hilfe 415
nach Falsch-Bildschirm 417
von Obermenü kommend 411
von Untermenü kommend 413
nach Bewegung in Menü 423
mehr als einmal 426
entsprechende Einteilung wenn von falschem Weg aus gegen Wand gelaufen (ohne Code)
In Ebene 1 oder 2 Feuer drücken (hat keinen Effekt)
72
nach Sonderbildschirm falsch losgehen (vorher nicht unbedingt richtig)
nach Instruktion/
Hilfe
nach Falsch-Bildschirm
nach oben/unten 416 418
nach links 511 512
aus Obermenü nach rechts 531 geht nicht
aus 3. Ebene nach rechts 541 548 (= falsche Funktion noch mal
ausgewählt)
vom richtigen Weg abkommen
nach oben/unten nach links nach rechts aus
Obermenü
aus 3. Ebene
nach rechts
(falsches Ziel
ausgewählt)
falsch umkehren 429 514 538
falsch geradeaus 427 513 539 549
falsch abbiegen 515
von Obermenü kommend 412
von Untermenü kom-
mend
414
eins zu früh
sofort 532 542
min 750 ms gewartet 533 543
vorher abgebogen 537 547
nach Rückkehr zum richti-
gen Weg wieder falsch
loslaufen
428 ohne Code ohne Code ohne Code
Methodik Seite 36
falschen Weg weiterlaufen
nach oben/unten nach links nach rechts aus
Obermenü
aus 3. Ebene
nach rechts
(falsches Ziel
ausgewählt)
keine Unterscheidung 518
obwohl Obermenü ange-
sagt wäre
422
sonst 431
eins zu weit gelaufen und
ausgewählt
sofort 534 544
min 750 ms gewartet 535 545
mehr als eins zu weit gelau-
fen
536 546
Einen Fehlschritt korrigieren
folgender Fehlschritt wird korrigiert: sofort min. 750 ms gewartet
Fehlschritt in Menü (oben/unten) 213 214
falsches Untermenü 215 216
falsches Obermenü 217 218
falschen Weg zurückgehen (mehr als ein Fehlschritt)
in Menü richtig umkehren (oben/unten) 219
nach Laufen in Menü doch zu Obermenü
gegangen
223
falschen Weg zurückgehen 221
falschen Weg zu Ausgang zurückgehen 222
Hilfe aufrufen
Sofort nach Instruktion 31
beim Navigieren 32
Sonderbildschirme:
etwas anders als Feuer gedrückt
rechts gedrückt 65
oben oder unten gedrückt 66
Hilfe gedrückt 67
links gedrückt 69
richtig mit Feuer weitergegangen
in falschem Ziel in Instruktion, Hilfe oder
Richtig-Bildschirm
sofort weiter 61 63
mindestens 750 ms gewartet 62 64
2.3 Räumliche Repräsentation
2.3.1 Ablauf
Mit dem Computerprogramm der visuellen Analogskala werden räumliche Positionen
von Menüpunkten wie zum Beispiel „Das Reaktordeck evakuieren“ abgefragt. Die
Versuchsperson soll sich alle Menüpunkte des Systems untereinander geschrieben
vorstellen – in der Reihenfolge, wie sie im Menü stehen. Beginnend mit Punkt 1.1.1
bis zum letzten Punkt im letzten Untermenü. Tabelle 2-1 zeigt den Anfang der Liste
aus Menüpunkten die sich so bei der Gerätesortierung ergibt und die den Versuchs-
personen natürlich nicht zur Verfügung steht. Diese Liste ist symbolisiert durch eine
senkrechte Linie wie in Abbildung 2-7 zu sehen.
Methodik Seite 37
Abbildung 2-7 zeigt die visuelle Analogskala, bei der mit Hilfe der Maus die Position
eines Menüpunktes auf dem Strich angekreuzt werden soll.
Die Versuchspersonen sollen nun die Position des gesuchten Menüpunktes mit Hilfe
der Maus auf dieser Line anklicken wodurch ein Querstrich erscheint, der entweder
durch Anklicken einer anderen Stelle versetzt werden kann oder durch den „Korrigie-
ren“-Knopf wieder verschwindet. Ist der Querstrich gesetzt kann die Versuchsperson
mit dem „Weiter“-Knopf zur nächsten Aufgabe übergehen. Eine nachträgliche Ände-
rung ist dann nicht mehr möglich. Das Programm schreibt entsprechend einer Konfi-
gurationsdatei die Aufgaben auf dem Bildschirm und speichert die angeklickten Posi-
tionen in einer ASCII-Datei. Diese Positionen entsprechen dabei jeweils dem Bild-
schirmpunkten (Pixel) der senkrechten Linie, auf den der Querstich gesetzt wurde.
Hier können Werte zwischen 0 (= untere Querlinie) und 299 (= obere Querlinie) aus-
gegeben werden. Es sind also 300 Abstufungen möglich, die für die Auswertung in
die jeweilige Position in der Liste der 122 Menüpunkte umgerechnet werden.
2.3.2 Aufgaben
Nach einer Übungsaufgabe mit dem Text „zum Üben“ werden insgesamt 32 Menü-
punkte abgefragt, vier aus jedem der acht Menübereiche. Die Abfrage erfolgt in vier
Blöcken. Jeder Block besteht aus acht Menüpunkten in zufälliger Reihenfolge, je ein
Menüpunkt pro Menübereich. Die ersten acht Menüpunkte sind Aufgaben in der Na-
vigation. Die restlichen 24 Menüpunkten kommen in der Navigation wie folgt vor:
2 von Anfang an häufig (3x pro Mission)
2 von Anfang an selten (1x pro Mission)
1 von Mission 3 an häufig
1 von Mission 3 an selten
18 Menüpunkte sind niemals Ziel in der Navigation gewesen, also jeweils zwei bis
drei pro Menübereich.
Da jeder Menübereich gleich oft vorkommt verteilen sich die Menüpunkte nicht völlig
gleichmäßig über das ganze System. Kleinere Menübereiche wie Kommunikation
sind darum dichter besetzt, als größere Menübereiche. Die Menüpunkte sind auch so
Methodik Seite 38
gewählt, dass sie sich sowohl bei Gerätesortierung, als auch bei Zielsortierung best-
möglich verteilen. Eine Tabelle der exakten Positionen der Menüpunkte in der visuel-
len Analogskala sowie eine Überprüfung der Aufgabeneigenschaften finden sich im
Anhang.
2.4 Semantische Repräsentation
2.4.1 Ablauf
Abbildung 2-8 zeigt den Bildschirm des Reaktionswahlversuchs. Der obere Begriff
soll dem richtigen der zwei unten gezeigten Oberbegriffe zugeordnet werden und der
Joystick möglichst schnell in die entsprechende Richtung gedrückt werden.
Der Reaktionswahlversuch erfasst die semantische Verknüpfung der Menübegriffe
mit ihren Oberbegriffen. Wie in Abbildung 2-8 zu sehen, werden den Versuchsperso-
nen im Reaktionswahlversuch als Stimulus ein Begriff der zweiten oder dritten Ebene
auf dem Bildschirm dargeboten. Links und rechts unterhalb davon stehen zwei Ober-
begriffe: der passende Oberbegriff (Target) und ein falscher Oberbegriff (Distraktor).
Aufgabe der Versuchsperson ist es nun, den Joystick möglichst schnell in Richtung
des richtigen Oberbegriffes zu drücken. Das Programm speichert daraufhin die ge-
drückte Richtung, ob die Antwort richtig oder falsch war, den gesuchten Begriff und
die beiden Oberbegriffe. Auch die Instruktionen werden gespeichert. Des weiteren
liest es die Instruktionen und Aufgabentexte aus einer Konfigurationsdatei und stellt
sie auf dem Bildschirm dar. Vor der Darbietung der Wörter erscheint an der Stelle
des Stimulus Zahlen, die im Rhythmus einer halben Sekunde 3-2-1 rückwärts zählen.
Wird der Joystick in dieser Zeit bewegt, beginnt das Zählen von neuem. Nach der
Reaktion auf eine Aufgabe erfolgt unmittelbar das Zählen für die nächste. Die Aufga-
ben sind in zwei Blöcken zu je 26 Aufgaben dargeboten, unterbrochen durch einen
Pausebildschirm, der von den Versuchspersonen selbstständig wieder verlassen
werden kann.
Bei der