Effektive Nutzung interaktiver Repräsentationen zum Erwerb von räumlichen Strukturen eines virtuellen Gebäudemodells : Einflüsse inter-individueller Unterschiede in Personenfähigkeiten und eines Mehrkomponenten-Trainingsprogramms

Abstract

In dieser Dissertation werden die Zusammenhänge von inter-individuellen Unterschieden in visuell-räumlichen Fähigkeiten, in selbstberichteten Orientierungskompetenzen sowie in Vorerfahrungen mit Computerspielen in Bezug auf den Erwerb von räumlichen Strukturen eines komplexen virtuellen Gebäudemodells untersucht. Den Lernenden wurde ein 3D-Modell eines komplexen, mehrstöckigen Gebäudes präsentiert. Durch direkte Interaktion mit dem Modell sollten Informationen über komplexe räumliche Strukturen erworben werden. Dafür wurden den Lernenden unterschiedliche Interaktionsmöglichkeiten aus allozentrischen und egozentrischen Perspektiven zur Verfügung gestellt. Für das erfolgreiche Lernen der räumlichen Zusammenhänge sind zudem die selbstbestimmte Exploration des Modells und die effektive Nutzung der verschiedenen Interaktionsmöglichkeiten relevant. Um dies prüfen zu können, wurden die Lernenden indirekt in ihren Strategien beim effektiven Umgang mit Interaktionen - mit oder ohne prompt-basierten Lernhilfen - trainiert. Mittels Vergleichsanalyse wurden Effekte des Trainings auf verschiedene Komponenten des räumlichen Lernens untersucht. Die Ergebnisse der Regressionsanalysen zeigen, dass die inter-individuellen Personeneigenschaften einen großen Varianzanteil des räumlichen Lernens vor allem bei der Leistung in der Richtungsschätzung erklären können. Ihr Vorhersageeffekt wird jedoch bei dem Training von Strategiekomponenten weniger bedeutend. Seltener erweisen sich Explorationsstrategien während des Lernens und der Umgang mit den vorhandenen interaktiven Steuerungsmöglichkeiten als Prädiktoren des räumlichen Lernerfolgs. Das Kurzzeit-Training von kognitiven und metakognitiven Strategiekomponenten zeigt weder lernförderliche Effekte auf das Lernen von räumlichen Strukturen des virtuellen Gebäudes noch auf die Optimierung der Nutzung von Explorationsstrategien während des Lernens.

In the present dissertation, the connections between inter-individual differences in visual spatial abilities, in self-reported real-world navigation strategies and previous computer game experiences are examined with respect to the spatial structure acquisition of a complex virtual building model. The learners were presented with a 3D model of a complex, multistory building. By direct interaction with the model, information about complex spatial structures was acquired. The learners were provided with different interaction possibilities from allocentric and egocentric spatial perspectives. Relevant for the successful learning of spatial connections were the self-determined exploration of the model and the effective use of different interaction possibilities. In order to test this, the learners were indirectly trained in their strategies by effective handling of interaction, with or without prompt-based learning aids. By means of comparative analysis of the training effects, different components of spatial learning were examined. The results of the regression analysis showed that the inter-individual differences in personal skills can account for a large proportion of the spatial learning variance especially in the direction estimation performance. Its predictive effects become less important with the training of strategy components. More seldom did exploration strategies prove to be predictors of spatial learning success during learning and handling of the available interactive navigational possibilities. The short-term training of cognitive and meta-cognitive strategy components showed neither a learning conductive effect on learning spatial structures of virtual buildings nor on use optimization of exploration strategies during learning.