Der Einfluss visueller Gestaltungsmerkmale auf kognitive Prozesse bei der Bearbeitung von Aufgaben mit Diagrammen

Das Lesen und Verstehen von Diagrammen ist ein wichtiger Bestandteil der naturwissenschaftlichen Grundbildung. Der Erwerb entsprechender Fähigkeiten soll dazu beitragen, Herausforderungen der fortschreitenden technischen Entwicklung und Digitalisierung zu meistern und Individuen eine vollwertige gesellschaftliche Teilhabe zu ermöglichen. Die vorliegende Dissertation hat sich dem Einfluss visueller Gestaltungsmerkmale auf kognitive Prozesse bei der Bearbeitung von Diagrammleseaufgaben gewidmet. Diese Einflüsse spielen im Kontext von Lehren und Lernen eine besondere Rolle, da für den Einsatz in der Lehre vorgefertigtes Material verwendet oder neues gestaltet werden muss. Dabei ist zunächst ungeklärt, ob das Material für den geplanten Einsatz geeignet ist. Diese Arbeit leistet mit drei empirischen Studien einen Beitrag dazu, Kenntnisse darüber zu gewinnen, wie geeignete Repräsentationsformen für gegebene Aufgaben identifiziert werden können und wie Merkmale von Diagrammen so angepasst werden können, dass diese für einen intendierten Zweck geeignet sind. Die erste von drei Eye-Tracking-Studien widmete sich der Frage, ob Personen dazu in der Lage sind, für verschiedene Aufgaben dasjenige Diagramm zur Bearbeitung zu nutzen, das für die Lösung der jeweiligen Aufgabe am besten geeignet ist. In der zweiten Studie wurde untersucht, ob eine hohe Datenkomplexität den Bearbeitungsprozess und die Leistung in Aufgaben mit Diagrammen beeinflusst, auch wenn zusätzliche Daten vollständig irrelevant für die Bearbeitung einer Aufgabe sind. Die dritte Studie lieferte erste Erkenntnisse zu der Frage, ob interessante, aber irrelevante Zusatzinhalte (Seductive Details) in Diagrammen den Bearbeitungsprozess und die Leistung von Personen beeinflussen, die Diagrammleseaufgaben bearbeiten. Schließlich werden die Ergebnisse der drei Experimentalstudien integrativ betrachtet und gemeinsam vor dem Hintergrund theoretischer und empirischer Arbeiten aus der Diagrammforschung diskutiert.