Je einfacher, desto besser – Biologen untersuchen die Wirkung von Bildern im Unterricht

BOCHUM. „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte“, weiß der Volksmund. Dass Bilder einen Sachverhalt oft einfacher transportieren als viele Worte, ist pädagogisch längst erprobt. Biologen der Ruhr-Universität Bochum haben nun den mit dem Einsatz von Bildern in der Naturwissenschaftsdidaktik experimentiert.

„Halt’ es einfach“, lautet ein Grundsatz der Werbung, ein Rat der nicht nur für Werbetreibende sondern auch für Lehrer gelten kann. Denn die Vermittlung komplexer Inhalte auf verständliche Weise bildet geradezu einen Kern des Berufs und stellt für Lehrer eine tägliche Herausforderung dar. Dass Abbildungen dabei helfen, ist eine Binsenweisheit. Wie weit die Vereinfachung eines Sachverhalts dabei gehen soll ist hingegen häufig eine schwierige Abwägungsfrage.

Ein Forscherteam der Ruhr-Universität Bochum hat nun in einem Experiment mit 92 Schülern untersucht, wie der Einsatz von Bildern den Lernerfolg beeinflusst. Vor allem einfache Bilder fördern demnach die Vermittlung von Sachverhalten im Unterricht. Enthält das Bild dagegen zu viele Details, sorgt es bei Schülerinnen und Schülern für mehr kognitive Belastung und teils auch für mehr Stress.

Im Schülerlabor teilten die Wissenschaftler um Biologiedidaktikerin Nina Minkley die Jugendlichen zufällig in zwei Gruppen ein. Alle lösten dieselben Aufgaben, denen aber unterschiedlich komplexe Abbildungen beigefügt wurden, welche für die Lösung der Aufgaben nur von geringer Bedeutung waren. „Eine Gruppe bekam einfache symbolische Darstellungen von Molekülen, die andere Strukturformeln“, verdeutlicht Minkley.

Nach dem Test ermittelten die Forscher den Lernerfolg der Probanden und ließen diese ihre kognitive Belastung und ihr subjektives Stressempfinden mittels verschiedener Skalen selbst einschätzen. Außerdem maßen sie vor und nach der Aufgabe die Konzentration des Stresshormons Cortisol im Speichel der Schüler und beobachteten während der Aufgabe deren Herzfrequenz.

„Die große Mehrheit der Testpersonen, über 80 Prozent, bevorzugten die einfache Moleküldarstellung gegenüber der Strukturformel“, berichtet Nina Minkley. Obwohl ihre kognitive Belastung geringer war, war die Leistung der Schüler, die die einfache Abbildung bekommen hatten, besser als die derjenigen mit der komplexen Abbildung.

Der Stresslevel unterschied sich bei einfachen Aufgaben kaum zwischen beiden Gruppen, weder in der subjektiven Wahrnehmung noch bei den körperlichen Stressanzeichen. Wurden die Aufgaben jedoch komplizierter, beobachteten die Forscher stärkere Stresssymptome bei den Schülern, die komplexere Abbildungen erhalten hatten. „Die Herzratenvariabilitätswerte, die auf Stress hinweisen, waren deutlich höher als die der Vergleichsgruppe“, erläutert Minkley.

„Lehrerinnen und Lehrer sollten daher genau überlegen, welche Art von Abbildungen sie nutzen, um Inhalte zu vermitteln. Sind die Details für das Verständnis nicht notwendig, so können sie auch auf einfachere Abbildungen zurückgreifen“, so Nina Minkley. Darüber hinaus sei es aber auch wichtig, dass Lehrer ihre Schüler befähigen, die komplizierteren Abbildungen zu verstehen. (zab, pm)