Mensch & Computer Interaktion 2007: Interaktion im Plural 9783486845488, 9783486584967

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Mensch & Computer

2007

7. Konferenz für interaktive und kooperative Medien Interaktion im Plural von Prof. Dr.Tom Gross

Oldenbourg Verlag München Wien

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.

© 2007 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH Rosenheimer Straße 145, D-81671 München Telefon: (089) 45051-0 oldenbourg.de Das Werk einschließlich aller Abbildungen ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Lektorat: Kristin Berber-Neriinger Herstellung: Anna Grosser Gedruckt auf säure- und chlorfreiem Papier Gesamtherstellung: Druckhaus „Thomas Müntzer" GmbH, Bad Langensalza ISBN 978-3-486-58496-7

Programmkomiteevorsitzender Tom Gross Programmkomiteemitglieder Udo Arend, SAP AG Mathias Bauer, mineway GmbH Astrid Beck, GUI Design / FHT Esslingen Wolfgang Beinhauer, Fraunhofer IAO Werner Beuschel, FH Brandenburg Udo Bleimann, Hochschule Darmstadt Birgit Bomsdorf, FernUniversität Hagen Ahmet £akir, ERGONOMIC Institut Markus Dahm, FH Düsseldorf Jochen Denzinger, ma ma Interactive system Design Anke Dittmar, Universität Rostock Maximilian Eibl, TU Chemnitz Peter Forbrig, Universität Rostock Andreas Gadatsch, FH Bonn-Rhein-Sieg Stefan Göbel, Zentrum für Graphische Datenverarbeitung Peter Gorny, Universität Oldenburg Tom Gross, Bauhaus-Universität Weimar Kai-Christoph Hamborg, Universität Osnabrück Wolfgang Hampe-Neteler, TÜV Informationstechnik GmbH Frank Heidmann, Fachhochschule Potsdam Andreas M. Heinecke, FH Gelsenkirchen Nicola Henze, Universität Hannover Michael Herczeg, Universität zu Lübeck Thomas Herrmann, Universität Bochum Martin Hitz, Universität Klagenfurt Reinhard Keil, Universität Paderborn Michael Koch, Universität der Bundeswehr München Jürgen Krause, IZ Sozialwissenschaften Heidi Krömker, TU Ilmenau Sandro Leuchter, Fraunhofer IITB Holger Luczak, RWTH Aachen Christopher Lueg, University of Tasmania Susanne Maaß, Universität Bremen Peter Mambrey, Fraunhofer FIT Kathrin Möslein, Universität Erlangen-Nürnberg Helmut Niegemann, Universität Erfurt Jasminko Novak, Universität Zürich Horst Oberquelle, Universität Hamburg Reinhard Oppermann, Fraunhofer FIT Hansjürgen Paul, Institut Arbeit und Technik Volkmar Pipek, Universität Siegen

Bernhard Preim, Universität Magdeburg Wolfgang Prinz, Fraunhofer FIT Matthias Rauterberg, Technical University Eindhoven Harald Reiterer, Universität Konstanz Arno Rolf, Universität Hamburg Joerg Roth, FH Nürnberg Christiane Rudlof, FH Oldenburg Gabriele Schade, FH Erfurt Johann Schlichter, TU München Albrecht Schmidt, Fraunhofer IAIS Mareike Schoop, Universität Hohenheim Marcus Specht, Open Universiteit Nederland Ulrike Spierling, FH Erfurt Christian Stary, Universität Linz Markus Stolze, IBM Research Friedrich Strauß, sd&m AG Gerd Szwillus, Universität Paderborn Manfred Tscheligi, Universität Salzburg Stefan Uellner, T-Systems Enterprise Services GmbH Rainer Unland, Universität Duisburg-Essen Leon Urbas, TU Dresden Klaus Wegner, Projektträger im DLR Martin Wessner, Fraunhofer IPSI Christa Womser-Hacker, Universität Hildesheim Volker Wulf, Universität Siegen und Fraunhofer FIT Jürgen Ziegler, Universität Duisburg-Essen Klaus Zühlke-Robinet, Projektträger im DLR Lokale Organisation Thilo Paul-Stueve Kommunikation Mirko Fetter Redaktionelle Unterstützung Maximilian Schirmer Koordinator Student Volunteers Nicolai Marquardt Technische Infrastruktur Christoph Beckmann Registrierung Tobias Pohl

Veranstalter Gesellschaft für Informatik Fachbereich „Mensch-ComputerInteraktion"

BauhausUniversität Weimar

Bauhaus-Universität Weimar Professur CSCW

German Chapter of the ACM G e r m a n Chapter

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tut AUTOMATION

Klar Automation GmbH, Lonnerstadt

eye square GmbH, Berlin

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SirValUse Consulting GmbH, Hamburg

SAP AG, Walldorf

Der Fachbereich Mensch-Computer-Interaktion (FB MCI) lädt alle Leser dieses Konferenzbandes herzlich ein, Mitglied in einer unserer Fachgruppen zu werden - soweit Sie es nicht schon sind. Zur Zeit gibt es folgende Fachgruppen: •

Software-Ergonomie

•

Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung interaktiver Systeme

•

Adaptivität und Benutzermodellierung in interaktiven Softwaresystemen

•

Computer-Supported Coopérative Work

•

E-Learning

•

Knowledge Media Design

•

Medieninformatik (neu seit 2007)

Zusätzlich kann man sich in Arbeitskreisen engagieren: •

Barrierefreie IT/Accessibility

•

Wearable und Nomadic Computing (neu)

•

Mensch-Maschine-Interaktion in sicherheitskritischen Systemen (neu)

Der Fachbereich ist seit 2001 Hauptveranstalter der jährlichen Konferenz Mensch & Computer, bei der Mitglieder reduzierte Tagungsgebühren bezahlen. Die Mitgliedschaft in einer der Fachgruppen beinhaltet auch den sehr kostengünstigen Bezug der icom. Zeitschrift für interaktive und kooperative Medien, die seit 2001 dreimal jährlich im Oldenbourg Wissenschaftverlag, München, erscheint und gleichzeitig das Organ des Fachbereichs Mensch-Computer-Interaktion ist. Man kann als GI-Mitglied die Mitgliedschaft in einer oder mehreren Fachgruppen beantragen. Ohne GI-Mitglied zu sein, kann man assoziiertes Mitglied in einer Fachgruppe werden. Aufnahmeformulare findet man unter: http://w\vw.gi-ev.de/service/wie-mitglied-werden/fachgruppenmitgliedschafl/

Sie sind herzlich eingeladen, in unseren Fachgruppen an der Gestaltung des spannenden Themas "Mensch-Computer-Interaktion" mitzuwirken. Hamburg, im September 2007 Prof. Dr. Horst Oberquelle, Sprecher des FB MCI

l-com *

Inhaltsverzeichnis Vorwort

XIII

Eingeladene Vorträge Adrian Cheok Embodied Media and Mixed Reality for Social and Physical Interactive Communication and Entertainment

3

Karlheinz Brandenburg, Holger Grossmann „Spiel mir meine Lieblingsmusik" - Musikempfehlung zwischen Signalverarbeitung und Web 2.0

5

Beiträge Konzeption und Entwicklung Theo Held, Martin Schrepp, Patrick Fischer Skalierung von Designalternativen

9

Hartmut Obendorf, Matthias Finck Szenariotechniken & Agile Softwareentwicklung

19

Steffen Büder Evolutionäre Generierung von Applikationen aus OOA-Modellen

29

Evaluation und Experiment Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel e4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte für den Arbeitskontext

39

Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff Marc Hassenzahl, Axel Platz Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte

49

Heike Ollesch, Edgar Heineken Sisyphus im Internet - Soziale Einflussnahme im webbasierten Experiment

59

Interaktion Werner A. König, Hans-Joachim Bieg, Harald Reiterer Laserpointer-Interaktion fur große, hochauflösende Displays

69

Heiko Drewes, Heinrich Hußmann, Albrecht Schmidt Blickgesten als Fernbedienung

79

Markus Dahm, Marius Günther, Martin Bach, Jannic Hassing Interaktionsformen und Usability von MP3-Playern

89

X

Inhaltsverzeichnis

Kooperatives Arbeiten und Kontext Christian Seeling, Wolfgang Prinz, Rudolf Ruland, Andreas Becks Kooperatives Arbeiten unter der Lupe

99

Christoph Oemig, Tom Gross The Shift of Significance: How Group Dynamics Improves Group Awareness

109

Dagmar Kern, Albrecht Schmidt, Michael Pitz, Klaus Bengler Status- und Kontextinformationen fur die Telekommunikation im Auto

119

Analyse und Gestaltung von multimedialen Systemen Stefanie Heidecker, Marc Hassenzahl Eine gruppenspezifische Repertory-Grid-Analyse der wahrgenommenen Attraktivität von Universitätswebsites

129

Hilko Donker, Norbert Blenn Gestaltung von Hyperlinks in einer Hyperaudio-Enzyklopädie

139

Yilin He, Folker Caroli, Thomas Mandl The Chinese and the German Blogosphere: An Empirical and Comparative Analysis

149

Interaktive Systeme für Kinder Julia Maly, Michael Burmester, Claus Görner Schaltflächen grafischer Benutzungsoberflächen für Vorschulkinder

159

Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz Design and Evaluation of an Interactive Children's Book

169

Maie Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast Developing a 3D Drawing Tool for Children: A User-Centered Design Approach

179

Metaphern, Ontologien und Gestaltung Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund What Can the Hundred Languages of Children Teach Us?

189

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld Mensch-Computer Interaktion: Von der Arbeitsmittel- zur Arbeits- und Organisationsgestaltung

199

Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias SOBOLEO: vom kollaborativen Tagging zur leichtgewichtigen Ontologie

209

Inhaltsverzeichnis

XI

Design-Präsentationen Navigation und Präsentation Wolfgang Hürst, Georg Götz, Martina Welte Ein neues Interface zur flexiblen Navigation in Videos auf PDAs

221

Timo Dinkler, Meinald T. Thielsch, Natalie Förster, Anja Meuter Content-Management für Präsentationen

227

Visualisierung und Darstellung Peter Hüsken, Jürgen Ziegler Visualisierung und Editieren komplexer Ontologien mit einer adaptiven Baum-Komponente

233

Harry Briem, Maximilian Eibl Fokus- und Kontextdarstellung von Tabellen

239

Niels Pinkwart, Collin Lynch, Kevin Ashley, Vincent Aleven Student's Usage of Multiple Linked Argument Representations in LARGO

245

System-Demonstrationen Entwicklerwerkzeuge

Peter Forbrig, Daniel Reichart Ein Werkzeug zur Spezifikation von Dialoggraphen

253

Eike Lang, Michael Wissen, Jürgen Ziegler Modellgetriebene Generierung von Webanwendungsprototypen

257

Asarnusch Rashid OpenProposal: Grafisches Annotieren von Verbesserungsvorschlägen für Software

261

Kooperation und Allgegenwärtigkeit Julian Seifert, Tobias Pohl, Mirko Fetter, Tom Gross Persistence of Memory: Nachhaltigkeit im Instant Messaging

265

Cristian Hofmann, Nina Hollender Kooperativer Informationserwerb und -Austausch durch Hypervideo

269

Christoph Beckmann, Maximilian Schirmer, Thilo Paul-Stueve, Tom Gross Sens-ation: Eine Plattform zur Entwicklung ubiquitärer Umgebungen

273

Lernen, Lehren und Erzählen Stefan Kraneburg, Andreas M. Heinecke Ein exploratives Lernspiel zur Unternehmungsgründung

277

XII

Inhaltsverzeichnis

Michael Hielscher, Christian Wagenknecht ELPI - Die Elektronische Pinwand zur Evaluation von Lehrveranstaltungen

281

Thomas Herrmann, Kai-Uwe Loser, Tillmann Neben, Alexander Nolte, Marc Turnwald Systemfunktionen zur flexiblen Informationsdarstellung grafischer Modelle soziotechnischer Prozesse 285

Poster Rike Brecht, Bastian Büchl, Heidi Krömker wjDMG-Lib - personalisierter Informationsraum einer digitalen Bibliothek

291

Patrick Fischer, Martin Schrepp, Theo Held Farbalgorithmen zur ästhetischen Gestaltung von Benutzeroberflächen

295

Maral Haar, Marcel Voigt Gestaltung eines Anästhesiedisplays: Von pharmakologischer Forschung in anästhesiologische Praxis

299

Martina Joisten Renegotiating Interaction Routines: Adoption of Skype in the Workplace

303

Thomas Memmel, Mathias Heilig, Tobias Schwarz, Harald Reiterer Visuelle Spezifikation interaktiver Softwaresysteme

307

Anja Naumann, Fabian Hermann, Iris Niedermann, Matthias Peissner, Katja Henke Interindividuelle Unterschiede in der Interaktion mit Informations- und Kommunikationstechnologie

311

Christian Stary Erwartungskonforme e-learning-Anwendungen?

315

Autorenverzeichnis Autoren

321

Vorwort Die Mensch & Computer ist eine seit dem Jahr 2001 etablierte jährlich stattfindende deutschsprachige Fachtagungsreihe zum Thema interaktive und kooperative Medien des Fachbereichs Mensch-Computer-Interaktion der Gesellschaft für Informatik (Gl e.V.) und des German Chapter of the Association of Computing Machinery (ACM). Die Tagung findet auch im Jahr 2007 in gewohnt symbiotischer Weise gemeinsam mit der Usability Professionals Tagung des German Chapter der Usability Professionals' Association (UPA e.V.) statt. Sie wird von der Professur Computer-Supported Cooperative Work an der Fakultät Medien der Bauhaus-Universität Weimar ausgerichtet. Dem diesjährigen Motto „Mensch & Computer: Interaktion im Plural" folgend steht dabei der Mensch im Zentrum, der beim Arbeiten, Lernen und in seiner Freizeit durch Computer und andere Technologie unterstützt wird. In einer Welt, in der sowohl der Mensch als auch die Technik immer mehr vernetzt sind, möchten wir an dieser Tagung speziell die Interaktion zwischen einer Mehrzahl oder Vielzahl von Menschen mit und über eine Mehrzahl oder Vielzahl von Computern in den Vordergrund stellen. Der vorliegende Band richtet sich inhaltlich gleichermaßen an Wissenschafter wie an Praktiker mit Interesse an der Gestaltung, Implementation und Evaluation interaktiver Systeme. Er enthält wissenschaftliche Beiträge, Design-Präsentationen, System-Demonstrationen und Poster zu grundlegenden Themen wie Konzeption und Entwicklung, Evaluation und Experiment sowie Interaktion; zu angewandten Themen wie kooperatives Arbeiten und Kontext, Analyse und Gestaltung multimedialer Systeme, interaktive Systeme für Kinder und schließlich zu praktischen Themen wie Metaphern, Ontologien und Gestaltung, Navigation und Präsentation, Visualisierung und Darstellung, Entwickler-Werkzeuge, Kooperation und Allgegenwärtigkeit sowie Lernen, Lehren und Erzählen. Das Zustandekommen der hochwertigen Tagungsinhalte, die ein Band immer nur teilweise widerspiegeln kann, und das Gelingen einer schönen Tagungsveranstaltung liegt im gemeinsamen Engagement vieler Helfer begründet. Dank gebührt sowohl den Einreichern von wissenschaftlichen Beiträgen, von DesignPräsentationen, von System-Demonstrationen und von Postern, die sich einem rigorosen Begutachtungsverfahren aussetzten, als auch den Mitgliedern des internationalen Programmkomitees, die durch ihre Gutachten und kritische Würdigung der Einreichungen für eine hochwertige Auswahl sorgten (beispielsweise wurden von 69 eingereichten wissenschaftlichen Beiträgen 21 angenommen). In ihrer Rolle als offizielle Veranstalter sei der Gl e.V. und dem Fachbereich MenschComputer-Interaktion sowie dem German Chapter of the ACM für die professionelle und

XIV

Vorwort

freundliche administrative Unterstützung gedankt. Das German Chapter der UPA stellt durch ihre Usability Professionals Tagung in bewährter Weise eine wesentliche Bereicherung der Gesamtveranstaltung dar. Die Bauhaus-Universität Weimar stellte großzügig Personal, Räume und Infrastruktur zur Verfugung. Viele Personen beteiligten sich aktiv an der Vorbereitung und der Durchführung der Tagung und machten dadurch die Veranstaltung erst möglich. An erster Stelle sei dem Team der Gl e.V. und der Bauhaus-Universität Weimar, der Fakultät Medien und meiner Professur gedankt, allen voran Thilo Paul-Stueve, der die lokale Organisation hauptverantwortlich innehatte.

Weimar, im September 2007 Tom Gross

Eingeladene Vorträge

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 3

Embodied Media and Mixed Reality for Social and Physical Interactive Communication and Entertainment Adrian Cheok Mixed Reality Lab, National University of Singapore Abstract This talk outlines new facilities within human media spaces supporting embodied interaction between humans, animals, and computation both socially and physically, with the aim of novel interactive communication and entertainment. We aim to develop new types of human communications and entertainment environments which can increase support for multi-person multi-modal interaction and remote presence. In this paper, we present an alternative ubiquitous computing environment based on an integrated design of real and virtual worlds. We discuss some different research prototype systems for human to human and also human to animal interactive communication and play. The functional capabilities implemented in these systems include mixed reality, tangible interaction, and ubiquitous human media spaces. Related Web Sites: www.mixedrealitylab.org

Biography Adrian David Cheok is Director of the Mixed Reality Lab, National University of Singapore. He is Associate Professor in the Department of Electrical and Computer Engineering. He has previously worked in real-time systems, soft computing, and embedded computing in Mitsubishi Electric Research Labs (Osaka, Japan). He has been working on research covering mixed reality, human-computer interaction, wearable computers and smart spaces, fuzzy systems, embedded systems, power electronics, and multi-modal recognition. He has successfully obtained funding for externally funded projects in the area of wearable computers and mixed reality from Nike, National Oilwell Vareo, Defense Science Technology Agency, Ministry of Communications and Arts, National Arts Council, Singapore Science Center, Hougang Primary School. The research output has included numerous high quality academic journal papers, research prototype deliverables numerous demonstrations including to the President and Deputy Prime Minister of Singapore, broadcast television worldwide broadcasts on his research (such as CNN/CNBC/Discovery/National Geographic), and international invited new media exhibits such as in Ars Electrónica and Wired Nextfest.

4

Adrian Cheok

He is currently an Associate Professor at the National University of Singapore where he leads a team of over 20 researchers and students. He has been a keynote and invited speaker at numerous international and local conferences and events. He is invited to exhibit for two years in the Ars Electrónica Museum of the Future, launching in the Ars Electrónica Festival 2003. His works "Human Pacman" and "Magic Land" were selected as one of the worlds top inventions by Wired and invited to be exhibited in Wired NextFest 2005. He was invited to show the works "Human Pacman" and "Magic Land" at Wired NextFest 2005. He was IEEE Singapore Section Chairman 2003, and is presently ACM SIGCHI Chapter President. He was awarded the Hitachi Fellowship 2003, the A-STAR Young Scientist of the Year Award 2003, and the SCS Singapore Young Professional of the Year Award 2004. In 2004 he was invited to be the Singapore representative of the United Nations body IFIP SG 16 on Entertainment Computing and the founding and present Chairman of the Singapore Computer Society Special Interest Group on Entertainment Computing. Also in 2004, he was awarded an Associate of the Arts award by the Minister for Information, Communications and the Arts, Singapore. In 2005 he was awarded a Microsoft Research Award for Gaming and Graphics. He is Editor/Associate Editor of the following academic journals: The Open Electrical and Electronic Engineering Journal, Advances in Human Computer Interaction, International Journal of Entertainment Technology and Management (IJEntTM), Virtual Reality (Springer-Verlag), International Journal of Virtual Reality, and The Journal of Virtual Reality and Broadcasting. Adrian David Cheok, who was born and raised in Adelaide Australia, graduated from the University of Adelaide with a Bachelor of Engineering (Electrical and Electronic) with First Class Honors in 1992 and an Engineering PhD in 1998.

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 5

„Spiel mir meine Lieblingsmusik" Musikempfehlung zwischen Signalverarbeitung und Web 2.0 Karlheinz Brandenburg1'2, Holger Grossmann2 TU Ilmenau1, Fraunhofer IDMT 2

Zusammenfassung Mit der Verfügbarkeit von immer größeren Mengen an Multimediadaten werden Fragestellungen wie Empfehlung und Suche in Multimediaarchiven immer wichtiger. Am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT sind eine Reihe von Techniken entwickelt worden, mit denen Musik wiedererkannt bzw. hinsichtlich verschiedener Parameter analysiert werden kann. Vollautomatische Parameterextraktion steht heute in Konkurrenz mit Systemen, bei denen die Hörer die Musik bewerten und z.B. zu Genres zuordnen - also in heutiger Sprache "Web 2.0-Techniken". Trotz aller Mitarbeit der Internet-Gemeinschaft: Ohne menschliche Mitwirkung generierte Parameter sind an manchen Stellen zu bevorzugen. Zu den Parametern, die heute schon relativ genau automatisch geschaetzt werden können, gehören die Genre-Zugehörigkeit, das Tempo sowie weitere Rythmus- und Klangeigenschaften. Auf dieser Basis können autarke Musikempfehlungssysteme aufgebaut werden, die eine semantische Interpretation des individuellen Musikgeschmacks ermöglichen. Darüber hinaus verspricht gerade die Kombination von inhaltsbasierten Techniken mit den Techniken des Web 2.0 eine neue Qualität solcher Systeme. Der Vortrag führt in die automatisierte Musikanalyse ein und stellt einige aktuelle Verfahren und Projekte vor.

Beiträge

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 9

Skalierung von Designalternativen Theo Held 1 , Martin Schrepp1, Patrick Fischer2 SAP AG Walldorf 1 , Universität Mannheim 2 Zusammenfassung BTL-Skalierung und Conjoint-Analyse sind etablierte Skalierungsverfahren, die in verschiedenen Domänen (insbesondere in der Marktforschung) erfolgreich angewandt werden. Wir zeigen in dieser Arbeit, dass sich beide Verfahren auch sehr gut für die Skalierung von alternativen Varianten von Benutzungsschnittstellen einsetzen lassen. Die Verfahren sind robust und effizient und bieten in Bezug auf messtheoretische Eigenschaften und Berücksichtigung von Urteilsfehlern Vorteile gegenüber klassischen Rating-Skalen. Unsere Anwendungsbeispiele demonstrieren den Einsatz der Skalierungsverfahren in den Bereichen Formulardesign und farbliche Gestaltung von Benutzungsoberflächen.

1

Einleitung

In der täglichen Arbeit von User Interface Designern und Interaktionsdesignern stellen sich häufig Fragen zur Gestaltung von Detailbereichen der Benutzungsschnittstelle, die nicht eindeutig mit Hilfe allgemeiner Designprinzipien beantwortet werden können. Beispiele dafür sind Fragen der Anordnung von Bedienelementen oder Detailaspekte des visuellen Designs. Es gibt für Designer nun verschiedenen Möglichkeiten, zu validen Entscheidungen zu gelangen. Im günstigsten Fall hilft die Konsultation einschlägiger Fachliteratur weiter. Viele Designprobleme wurden bereits empirisch untersucht und für viele davon ist die Befundlage eindeutig. Häufig führt die nähere Betrachtung der Literatur aber zu dem Ergebnis, dass unterschiedliche, teils widersprüchliche Befunde mit gleichwertigem sachlogischen Gewicht existieren oder dass die bekannten Untersuchungsergebnisse nicht unmittelbar auf eine konkrete Problemstellung übertragen werden können. Eine typische Schwierigkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass Benutzungsschnittstellen im Allgemeinen multidimensionale Stimuli darstellen, wobei die Gewichtung und Interaktion der Dimensionen nicht evident sind. Ein weiterer Königsweg, derartige Fragestellungen zu beantworten, ist natürlich die experimentelle Untersuchung im Labor. Innerhalb der praktischen Arbeit von Interface Designern ist aber genau diese Alternative oft nur schwer zu realisieren, da zeitliche und kostenbezogene Restriktionen im Wege stehen.

10

Theo Held, Martin Schrepp, Patrick Fischer

Es sind also Verfahren gefragt, die einfach, schnell und kostengünstig durchzuführen, sowie bezüglich der Réhabilitât der Ergebnisse hinreichend überprüfbar und robust sind. In dieser Arbeit werden zu den inhaltlichen Gebieten des Formularlayouts und der farblichen Gestaltung von Benutzungsschnittstellen die Verfahren BTL-Skalierung (Bradley & Terry 1952; Luce 1959) und Conjoint-Analyse (Luce & Tuckey 1964) kurz vorgestellt, angewandt und bezüglich ihrer Brauchbarkeit im Tagesgeschäft von User Interface Designern diskutiert.

2

Skalierungsmethoden

BTL-Skalierung und Conjoint-Analyse sind Verfahren, die seit geraumer Zeit eine wichtige Rolle in der experimentellen Psychologie sowie in der empirischen Marktforschung spielen. Die Conjoint-Analyse stellt aktuell den „state of the art" der empirischen Marktforschung dar (Wittink, Vriens, Burhene 1994; Klein 2002). Wir werden hier nur in Kürze die Grundideen beider Verfahren darstellen. Für vertiefende Informationen muss auf die angegebene Literatur verwiesen werden.

2.1

BTL Skalierung

Das BTL-Mode 11 geht von einer Menge A = \a],a2,-..,an jbeliebiger zu beurteilender Objekte aus. Diese Objekte werden paarweise miteinander verglichen. Beispiele für solche Objekte sind einfache physikalische Stimuli wie z.B. Lichtreize unterschiedlicher Helligkeit, Gesichter oder Konsumprodukte. Bei dem paarweisen Vergleich haben die Beurteiler zu entscheiden, welchen Reiz des präsentierten Paares sie präferieren (also z.B. schöner, erstrebenswerter oder benutzbarer finden). Das BTL-Modell wird üblicherweise für Reize a,bEiA folgendermaßen formuliert:

wobei p{a,b) die Wahrscheinlichkeit bezeichnet, mit der Reiz a gegenüber Reiz b präferiert wird und

Der seiectfor-Abschnitt besteht aus einer Menge von Regeln, die abhängig von den Attributeigenschaften der Objekttypen des OOA-Modells (z.B. Datentyp) und den Eigenschaften der Nutzertypen () eine passende Komponente auswählen. Der Generator addiert die Prioritäten der zutreffenden Eigenschaften, um die jeweils geeignetste Komponente zu finden. Über die Prioritäten kann somit gesteuert werden, welche Eingabekomponenten bei bestimmten Nutzertypeigenschaften sinnvoll oder weniger geeignet sind, abhängig von der Bewertung (vaiues) der Eigenschaft bei den einzelnen Nutzertypen. Das Komponentenmodell ist beliebig erweiterbar und kann dadurch an die in einem Unternehmen eingesetzten Komponentenbibliotheken angepasst werden. Das ist ein großer Vorteil gegenüber anderen Generatorsystemen, die diese Möglichkeit nicht bieten. Mit der Kombination aus Nutzertypen- und Komponentenmodell lässt sich auf diese Weise für jeden Nutzertyp eine optimale Benutzungsschnittstelle zusammenstellen. Die Positionierung der Eingabekomponenten kann mit dem von (Hofmann 1998) und (Kruschinski 1999) vorgeschlagenen Verfahren erfolgen.

Evolutionäre Generierung von Applikationen aus OOA-Modellen

4.3

35

Sichtenmodell und Navigationsmodell

Während Nutzertypen- und Komponentenmodell anwendungsübergreifend einheitlich sein können, werden im Sichtenmodell die in der konkreten Applikation benötigten Sichten auf das OOA-Modell beschrieben, ergänzt um Aktionen und abgeleitete Attribute, die aus Attributen des Datenmodells berechnet werden. Im einfachsten Fall gibt es für jeden Objekttyp des OOA-Modells genau eine Sicht zum Anlegen und Bearbeiten der entsprechenden Objekte. Viel wichtiger sind allerdings die Sichten zur Lösung komplexer Aufgaben, beispielsweise das Zusammenstellen einer Rechnung aus Personenobjekt, Produktobjekten und früheren Zahlungen. Ein erster Vorschlag für das Sichtenmodell kann vom Generator erstellt werden, indem die Kardinalitäten der Assoziationen ausgewertet und daraus kombinierte Sichten für zusammengehörige Objekte erstellt werden. Dieser erste Entwurf muss allerdings vom Entwickler in den allermeisten Fällen überarbeitet werden. Die vom Entwickler durchgeführten Änderungen werden dabei aufgezeichnet und beim nächsten Generierungszyklus automatisch angewendet. Dadurch kann das OOA-Modell später erweitert werden, ohne das der Entwickler wieder ein komplett neues Sichtenmodell erstellen muss. Für die Modellierung der Sichten wird ein an WebML (Ceri et al. 2000) und (Weisbecker 1993) angelehntes Modellierungsverfahren verwendet. Es arbeitet mit „Views", „Pages", verschiedenen ContentElementen wie beispielsweise „Single-Selection", „Multi-Selection", „List", „Single-Input", „Output", „Table" und Elementen für Aktionen, z.B. „Load", „Store" und „Back". Damit lassen sich Sichten mit dem darzustellenden Inhalt und den erlaubten Nutzeraktionen zusammenstellen. Aus einer Sicht können bei der Generierung auch mehrere Dialoge entstehen, beispielsweise für unerfahrene Nutzer mehrere kleine Dialoge zur schrittweisen Eingabe. Wohingegen für versierte Nutzer ein einzelner Dialog mit allen Eingabemöglichkeiten sinnvoll ist. Neben dem Sichtenmodell muss vom Entwickler auch das zugehörige Navigationsmodell mit den benötigten Geschäftsprozessen erstellt werden. Es enthält die Informationen, wie die einzelnen Sichten verknüpft und dem Nutzer angezeigt werden. Das Navigationsmodell bestimmt maßgeblich die Menüstruktur der Applikation. Später wird in der Nutzeranalyse auch geprüft, entlang welcher Pfade der Nutzer häufig oder gar nicht navigiert. Diese können dann entsprechend optimiert werden.

4.4

Dialogmodell

Aus den oben beschriebenen fünf Modellen plus den ab dem zweiten Zyklus vorliegenden Nutzeranalyseergebnissen erstellt der Generator das Dialogmodell in einem XML-Format. Es enthält alle Dialoge, Eingabekomponenten aus dem Komponentenmodell und deren Positionen, so dass es sich eindeutig in das UI einer konkreten Zielsprache überführen lässt. Analog zur Transformation des XML-Datenmodells in die spezielle Zielsprache ist es auch hierfür ausreichend, wenn der Transformationsalgorithmus einmalig für jede Zielsprache implementiert wird.

36

Steffen Büder

Das folgende Beispiel zeigt einen Auszug aus einer solchen Dialogbeschreibung:





Der Dialog enthält eine TcxSpinEdit-Komponente, die positioniert und an das OOA-Modell „gebunden" wurde. Die drei wurden direkt aus dem Komponentenmodell übernommen und werden erst bei der Transformation dieses Dialogmodells in die Zielsprache benötigt.

5

Analyse des Nutzerverhaltens

Die Analyse des Nutzerverhaltens basiert auf einer Liste möglicher Entwurfs- und Designfehler. Für jeden Fehler sind Erkennungsstrategien und Korrekturmöglichkeiten definiert. Der Nutzer wird von der Applikation bei seiner Arbeit „beobachtet", d.h. es wird erfasst, wann er welche Dialoge und Eingabekomponenten benutzt, welche Werte er einträgt und welche Änderungen er vornimmt. Des Weiteren wird protokolliert, wenn er die Onlinehilfe verwendet und wonach er dort sucht. Die folgenden drei Beispiele sollen dies exemplarisch verdeutlichen: 1. Ein häufiger Designfehler aufgrund fehlender Fachkenntnisse ist, dass die Reihenfolge der Eingabekomponenten nicht mit dem Arbeitsprozess des Nutzers übereinstimmt. Dies lässt sich (vereinfacht) erkennen, wenn viele Nutzer eines Nutzertyps die Eingabekomponenten in einer anderen Reihenfolge anklicken und verwenden. Als Ergebnis wird ein Korrekturdatensatz angelegt, der in den nächsten Generierungszyklus einfließt und zu einer automatischen Umordnung der Eingabekomponenten in der Dialogschicht für eben diesen Nutzertyp führt. Ebenso lassen sich wenig oder gar nicht verwendete Komponenten erkennen und auf einen zusätzlichen erweiterten Dialog auslagern, was zu einer übersichtlicheren Applikation führt. 2. Ein weiterer häufiger Designfehler ist die Auswahl der falschen Eingabekomponente. Dieser Fehler lässt sich anhand der eingetragenen Werte erkennen. Werden beispielsweise in ein einzeiliges Textfeld immer nur dieselben fünf Werte eingetragen, dann ist der Einsatz einer (erweiterbaren) Auswahlliste sinnvoller, um dem Nutzer unnötige Tipparbeit zu ersparen. Auch hierfür wird ein Korrekturdatensatz erstellt und bei der nächsten Generierung automatisch berücksichtigt. Gleiches gilt für zu groß oder zu klein dimensionierte Textboxen, die anhand der durchschnittlichen und maximalen Textlänge korrigiert werden können. 3. Falsche oder nicht erwartungskonforme Navigationsmöglichkeiten in der Dialogsteuerung lassen sich erkennen, wenn viele Nutzer häufig einen Dialog öffnen und ihn kurz darauf

Evolutionäre Generierung von Applikationen aus OOA-Modellen

37

wieder schließen, weil es nicht der von ihnen erwartete Dialog ist. Hierfür wird dem Navigationsmodell ein entsprechender Vermerk hinzugefügt, dass eine manuelle Kontrolle der Dialogverknüpfungen notwendig ist. Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit wird deutlich, wenn viele Nutzer immer zwei bestimmte Dialoge nacheinander benutzen. Dann scheinen diese beiden Dialoge fachlich zusammenzugehören und sollten im Navigationsmodell verknüpft oder unter Umständen sogar als neue Sicht vollständig zusammengefasst werden. Dies sind drei von zahlreichen Szenarien, die sich erkennen und korrigieren lassen. Die Erkennungsregeln bzw. -algorithmen zur Analyse des Nutzerverhaltens und Ableitung der Korrekturan Weisungen sind Bestandteil des Generatorsystems. Sie werden einmalig definiert, können aber auch erweitert und durch neue ergänzt werden. Für eine konkrete Applikation können dann aus der Liste aller Erkennungsregeln diejenigen ausgewählt werden, die für den Anwendungskontext sinnvoll sind.

6

Fazit

Mit dem vorliegenden Ansatz lässt sich ein großer Teil des Entwicklungsaufwandes für Applikationen einsparen bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität des Endproduktes, weil Quellcode automatisch generiert wird und so auch programmiertechnische Fehlerquellen deutlich reduziert werden. Die Datenschicht lässt sich vollständig automatisch aus dem OOA-Modell generieren und benötigt keinerlei Nacharbeit. Nach der Modellierung der Sichten kann die Dialogschicht für jeden Nutzertyp entsprechend seiner Anforderungen generiert werden. Die differenzierte Nutzerverhaltensanalyse liefert für jeden Nutzertyp die vorhandenen Entwurfsfehler mit entsprechenden Korrekturanweisungen. Diese werden automatisch beim nächsten Generierungszyklus berücksichtigt und führen so zu einer deutlichen Verbesserung der Applikation ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand. Der Einsatzschwerpunkt dieser Methode liegt bei datenorientierten Anwendungen, wie sie beispielsweise häufig im kaufmännischen Bereich anzutreffen sind. Dabei zeichnen sich die Dialoge durch zahlreiche Ein- und Ausgabefelder aus, mit denen bestimmte fachspezifische Objekte angelegt, geändert und verknüpft werden können. Für solche Ein- und Ausgabedialoge können sehr ansprechende Dialoge automatisch generiert werden (Kruschinski 1999). Im Vergleich zur klassischen Softwareentwicklung mit GUI-Designern ergibt sich zunächst ein zusätzlicher Aufwand für die Erstellung des Nutzertypen-, Komponenten- und Sichtenmodells. Dieser wird allerdings relativiert durch die Generierung von nutzertypisierten Dialogen und einen geringeren Testaufwand, weil generierter Quellcode keine oder zumindest deutlich weniger Fehler enthält. Insgesamt ergeben sich deutliche Aufwandseinsparungen bei Anwendungen mit vielen Dialogen, bei Wiederverwendung des Nutzertypen- oder des Komponentenmodells und bei Entwicklungsprozessen, bei denen in Zusammenarbeit mit dem Nutzer nach und nach verbesserte Prototypen bzw. Applikationen erstellt werden. Ein erster Generator-Prototyp wurde für die Zielsprache Delphi implementiert und wird bereits teilweise für ein kommerzielles Projekt mit einem Industriepartner eingesetzt, um Erfahrungen und praxisnahe Analyseergebnisse zu erhalten.

38

Steffen Büder

Literaturverzeichnis Ceri, S.; Fraternali, P.; Bongio, A. (2000): Web Modelling Language (WebML): A modelling language for designing Web sites. In: Proceedings WWW9 Conference, Amsterdam, May 2000 Hofmann, F. (1998): Grafische Benutzungsoberflächen - Generierung aus OOA-Modellen. Spektrum Akademischer Verlag Berlin, Heidelberg Kruschinski, V. (1999): Layoutgestaltung grafischer Benutzungsoberflächen - Generierung aus OOAModellen. Spektrum Akademischer Verlag Berlin, Heidelberg Niemann, C. (2000): Datenbankfähige Client/Server-Anwendungen - Generierung aus OOA-Modellen. Spektrum Akademischer Verlag Berlin, Heidelberg Weisbecker, A. (1993): Regelbasierte Generierung software-ergonomischer Benutzungsschnittstellen aus Datenmodellen. In: Ziegler, J.; Ilg, R. (Hrsg.): Benutzergerechte Software-Gestaltung: Standards, Methoden und Werkzeuge. München, Wien: Oldenbourg Verlag, S. 171-188 Kontaktinformationen Steffen Büder Institut für Software- und Multimediatechnik Fakultät Informatik Technische Universität Dresden Nöthnitzer Straße 46 01187 Dresden Tel.: + 4 9 ( 0 ) 160 7273381 E-Mail.: [email protected] [email protected]

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 39

e4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte für den Arbeitskontext Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel Siemens AG, A&D MC RD; Universität Koblenz-Landau, Wirtschaftspsychologie und Mensch-Technik-Interaktion Zusammenfassung e 4 ist ein erweitertes Qualitätsmodell für interaktive Produkte, das speziell auf die Anforderungen im Arbeitskontext eingeht. Es berücksichtigt dabei nicht nur effektive und effiziente Zielerreichung - wie das bereits gängige Modelle tun - sondern auch die Zielbildung. Nur selten sind die Arbeitsziele konkret vorgegeben. Meist müssen sie erst gebildet werden. Damit erweitert sich der Anspruch an ein interaktives Produkt neben dem „Erledigen" von Aufgaben um eine Reihe neuer Dimensionen, die wir „Engagieren", „Entdecken" und „Erfinden" nennen. Die vorliegende Arbeit erläutert das Modell und stellt einen Fragebogen vor, der erhebt, inwiefern ein Produkt diesen Ansprüchen gerecht wird.

1

Einleitung

Ein viel diskutierter Aspekt bei der Nutzung interaktiver Produkte ist das Erleben der Nutzer (user experience) und damit verbundene positive Emotionen, wie Spaß, Freude oder Stolz. Dabei gibt es eine Reihe unterschiedlicher Ansätze (siehe Hassenzahl & Tractinsky 2006, für einen Überblick). Eine wichtige Rolle spielen sogenannte nicht-instrumentelle bzw. hedonische Qualitäten, wie zum Beispiel Stimulation und das Kommunizieren von Identität (Hassenzahl 2003; Hassenzahl 2005), Schönheit (Tractinsky & Zmiri 2006) oder Symbolische Qualitäten (Mahlke 2006). Nicht-instrumentelle bzw. hedonische Qualitäten sind per Definition nicht mit Zielen und Aufgaben verbunden. Ihr Einfluss auf die Aufgabenerledigung ist im besten Falle ein indirekter, wie ihn beispielsweise (Norman 2004) für Schönheit postuliert hat: "Schöne Dinge funktionieren besser". Er schlägt einen Mechanismus vor, bei dem Schönheit positive Emotionen weckt, die wiederum die kognitive Verarbeitung und damit auch das Problemlösen verändern. Trotz dieser potentiell positiven Wirkung nichtinstrumenteller Qualitäten auf die Zielerreichung, hat eine Kritik an bestehenden Ansätzen ihre Berechtigung, nämlich die, dass eher auf intrinsisch - also um ihrer selbst willen - ge-

40

Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel

nutzte interaktive Produkte, wie beispielsweise Computerspiele (Draper 1999; Heckhausen 1978; Malone 1982), eingegangen wird. Im Arbeitskontext steht eben das Erreichen bestimmter, oft extern vorgegebener Aufgabenziele im Vordergrund (vgl. Hacker 1986; Paul 1995; Rubinstein 1984). Oder anders ausgedrückt: In diesen Kontexten spielen allein instrumentelle Qualitäten eine Rolle. Der vorliegende Beitrag stellt ein erweitertes Qualitätsmodell für den Arbeitskontext vor, das die Unterscheidung in instrumenten und nicht-instrumentell nicht macht und sich auf Arbeitsaufgaben und Ziele konzentriert. Anders aber als gängige Modelle, wie das der ISO 9241 (Internationale Organisation für Normung 1998), steht dabei nicht allein der Beitrag eines interaktiven Produktes zur Erreichung eines Ziels im Vordergrund. Es beschäftigt sich auch mit der Zielbildung selbst. Zunächst stellen wir das Modell vor. Um es auch im Rahmen der benutzerzentrierten Produktentwicklung (Internationale Organisation für Normung 1999) angemessen berücksichtigen zu können, haben wir einen Fragebogen zur Messung der vorgeschlagenen Konstrukte entwickelt, der im zweiten Teil präsentiert wird.

2

e4: Erledigen, Engagieren, Entdecken, Erfinden

Im Rahmen der Bearbeitung von Aufgaben gehen Benutzer nach einem Plan vor, das heißt, sie haben eine Vorstellung davon, wie ein gewünschtes Ziel bzw. Ergebnis erreicht werden kann (Miller et al. 1973). Das Sicherstellen der Ausführbarkeit dieser meist hierarchischen Pläne (Hacker 1986) ist das primäre Ziel von Software-Ergonomie bzw. Usability Engineering (Internationale Organisation für Normung 1998). Relativ unbeachtet blieb bisher die Arbeitszielbildung selbst (zur Zielbildung siehe z.B. Hacker 1986). Denn im Arbeitsalltag steht das konkrete Arbeitsziel selten von vornherein fest, bzw. wird selten auf einer werkzeugbezogenen Ebene vorgegeben. (Hacker 1986) nennt als Beispiel die Schaltwarte eines Kraftwerks, in der die globale Vornahme, „wirtschaftlich zu fahren", selbsttätig in Einzelziele zerlegt werden muss. Benutzer sollten also nicht nur unterstützt werden, ein bestimmtes Arbeitsziel zu erreichen, indem ein vorgegebener Arbeitsplan möglichst hindernisfrei verfolgt werden kann. Sie sollten auch dabei unterstützt werden, neue Arbeitsziele zu bilden, zu modifizieren und engagiert zu verfolgen. Dies bildet die Grundlage des e4-Modells. Es umfasst die vier Aspekte: Erledigen, Engagieren, Entdecken, Erfinden (siehe auch Tabelle 1). Erledigen: Arbeitsziele erreichen. Interaktive Produkte sollten alle Funktionalitäten bereithalten, die Benutzer benötigen, um ihre Aufgaben zu erledigen und Arbeitspläne zu verfolgen (d.h. Nützlichkeit). Außerdem sollten sie benutzbar sein (z.B. Norman 1988), sodass Benutzer ihre Arbeitsziele effektiv, effizient und zufrieden stellend erreichen können. Dies entspricht der Gebrauchstauglichkeit, wie sie im Rahmen der Software-Ergonomie schon lange diskutiert wird (Internationale Organisation für Normung 1998). Engagieren: Arbeitsplan engagiert verfolgen. Um ihr Arbeitsziel zu erreichen, müssen Benutzer konzentriert und ausdauernd ihren Arbeitsplan verfolgen. Dies kann durch intrinsische

e 4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte.

41

Motivation unterstützt werden (Ryan & Deci 2000), die sich positiv auf Ausdauer, Leistung, Arbeitszufriedenheit und Wohlbefinden auswirkt (Brandtzaeg et al. 2003; Davis et al. 1992; Gagné & Deci 2005). Intrinsische Motivation kann durch die Befriedigung nichtinstrumenteller Bedürfhisse gefordert werden (Ryan & Deci 2000). So könnte die Befriedigung des Bedürfnisses nach Stimulation (Hassenzahl 2003) indirekt dazu beitragen, den Arbeitsplan wirklich zu implementieren (Kohler et al., im Druck).

Aspekt

Erwünschtes Verhalten

Erledigen

Arbeitsziele erreichen

z.B. mograph

z.B. Antriebstechnik

Compute rto-

Benutzer können ihre Benutzer können UntersuMaschinen rechtzeitig in chungen in festgelegter Benutzer erreichen ein vorgeBetrieb nehmen Zeit durchführen gebenes Ziel mit angemessenem Aufwand

Engagieren Arbeitsplan engagiert verfolgen

Benutzer konzentrieren sich ohne aufzugeben auf Benutzer stecken mehr Aufeine komplizierte Fehlerwand in Ziele, die sie sonst eher diagnose, bis der Fehler vermeiden würden und erforgefunden ist schen z.B. das interaktive Produkt während der Mittagspause

Benutzer sind eher bereit, eine kurzfristig eingeplante Untersuchung kurz vor Feierabend durchzuführen

Entdecken

Arbeitsplan modifizieren

Benutzer ändern die Untersuchungsart aufgrund neuer Funktionen, die sie gerade entdeckt haben

Erfinden

neues Arbeitsziel bilden

Die Produktionszeit pro Stück verringert sich, da Benutzer passen Arbeitspläne die Benutzer neue Wege so an, dass sie immer bessere finden, ihre Maschine zu Ergebnisse erzielen können, programmieren indem sie den immer größer werdenden Vorrat an ihnen geläufigen Funktionen verwenden

Benutzer entwerfen neue Benutzungsszenarien für ein bestimmtes interaktives Produkt

Benutzer erfinden neue Benutzer denken sich neue Herstellungsmethoden Untersuchungsformen aus

Tabelle 1: Überblick über das e4-Modell und erklärende

Beispiele

Entdecken: Arbeitsplan modifizieren. Eine weitere Anforderung an interaktive Produkte ist es, die Benutzer dabei zu unterstützen, ihren Arbeitsplan oder/und ihr Arbeitsziel zu modifizieren. Durch das Entdecken neuer Wege und Funktionen des interaktiven Produkts können sich Arbeitspläne und sogar die Arbeitsziele selbst (Carroll et al. 1991) ändern. Durch die

42

Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel

angebotenen Funktionen kann zum Beispiel ein anspruchsvolleres Arbeitsziel angestrebt werden. Erfinden: neues Arbeitsziel bilden. Zuletzt kann ein interaktives Produkt die Benutzer dazu bringen, ganz neue Arbeitsziele zu bilden. Das können z.B. völlig neuartige Anwendungen sein, die selbst von den Softwareentwicklern so nicht vorgesehen waren. Dazu muss das Produkt so gestaltet sein, dass es die Benutzer ermutigt, auch neues auszuprobieren (vgl. Erschließungsplanung in Oesterreich 1981). e 4 formuliert Ansprüche an ein interaktives Produkt, die über die übliche Unterstützung bei der Zielerreichung hinausgehen. An einem konkreten Beispiel könnte das so aussehen: "Herr Meier hat vor drei Monaten ein neues Tabellenkalkulationsprogramm bekommen. Seine letzte Kostenkalkulation konnte er damit viel schneller als mit dem alten Programm erstellen (erledigen). Er benutzt das Programm auch sehr gerne und feilt deshalb noch an der fertigen Kalkulation, damit sie übersichtlicher und komfortabler dargestellt wird (engagieren). Dazu verwendet er viele Funktionen des Programmes, die das alte zwar auch hatte, die er jedoch nie entdeckt hatte (entdecken). Er kennt sein Programm so gut, dass er sogar ein paar Funktionen zweckentfremdet und sich eine Art Formular baut, mit dem er beim nächsten Mal seine Kalkulation innerhalb weniger Minuten abschließen kann {erfinden). "

3

e4-Fragebogen

Zu dem vorgestellten e 4 -Modell entwickeln wir einen Fragebogen, der erfassen soll, inwiefern ein Produkt entsprechende Verhaltensweisen anregt. Dies unterscheidet ihn von eher produktnahen Fragebögen (wie bspw. der AttrakDiff, Hassenzahl et al. 2003). Anders als gängige Fragebögen zur Software-Ergonomie (z.B. IsoMetrics, Gediga, et al. 1999; ISONORM, Prümper 1999) konzentriert er sich nicht alleine auf die effiziente und effektive Planausführung, sondern geht auch auf die Zielbildung ein.

3.1

Itemgenerierung

In zwei Workshops wurden Items für die erste Phase der Itemanalyse und -Selektion generiert. An einem dreieinhalbstündigen Workshop nahmen sieben Usability-Spezialisten teil, an dem anderen zweieinhalbstündigen Workshop sechs Diplom-Psychologen. In beiden wurde zunächst das Modell des e 4 erklärt und zum Verständnis diskutiert. Danach wurde jeder Teilnehmer gebeten, Items für jeden der vier Aspekte zu generieren. Diese wurden gemeinsam besprochen. Im Anschluss an die Workshops wurden die Items in ein einheitliches Format gebracht, redundante und unpassende Fragen aussortiert und einer Kommunikationswirtin zur Durchsicht auf Verständlichkeit, Grammatik und Akzeptanz gegeben.

e4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte.

3.2

43

Erste Stichprobe

Die verbliebenen 47 Items wurden in zufalliger Reihenfolge als Online-Fragebogen über das Internet zur Verfügung gestellt und sollten auf einer siebenstufigen Likert-Skala, mit den Ankern „trifft gar nicht zu" und „trifft völlig zu", beantwortet werden. Der Link zu dem Fragebogen wurde per E-Mail mit der Bitte um Weiterleitung und auf Handzetteln verteilt. Als Anreiz wurden drei Buchgutscheine verlost. Die Studienteilnehmer wurden gebeten, sich ein interaktives Produkt auszusuchen, mit dem sie seit mindestens einem Monat und regelmäßig mindestens drei Stunden pro Woche arbeiteten. Auf diese Weise sollten möglichst viele unterschiedliche Produkte bewertet werden, um den e4 generell anwendbar zu machen. Es wurde besonders betont, dass es sich hierbei um Produkte handeln sollte, die während der Arbeit, und nicht zuhause oder in der Freizeit, verwendet werden. Zusätzlich sollten Angaben zur Person und zur Erfahrung mit Computern im Allgemeinen und mit dem auszuwählenden Produkt gemacht werden. Von 366 Teilnehmern füllten 255 den Fragebogen vollständig aus (Rücklaufquote: 70%). Einundzwanzig Fragebögen konnten nicht ausgewertet werden, weil sie nicht richtig ausgefüllt wurden oder weil das angegebene Produkt seltener als drei Stunden pro Woche genutzt wurde. Es verblieben 234 auswertbare Fragebögen. Insgesamt wurden 115 verschiedene Produkte bzw. Produktversionen bewertet. Einundsiebzig Prozent der Studienteilnehmer waren männlich, 26% weiblich, 3% machten zu ihrem Geschlecht keine Angaben. Die Teilnehmer waren im Durchschnitt 34 Jahre alt (Standardabweichung = 8,9, Minimum 19, Maximum 62). Nach der Itemanalyse wurden sieben Items, deren Schiefe den Wert von |1,0| über- bzw. unterschritten, ausgeschlossen. Über die verbliebenen 40 Items wurde eine Varimax-rotierte Hauptkomponentenanalyse gerechnet. Nach dem Scree-Test waren fünf Komponenten bedeutsam. Deshalb wurden in einem zweiten Schritt alle Items ausgeschlossen, die nicht auf die fünf Faktoren mit den höchsten Eigenwerten maximal luden und nochmals eine diesmal auf fünf Faktoren begrenzte Faktorenanalyse gerechnet. Vier Faktoren ließen sich eindeutig einem der vier Qualitätsaspekte zuordnen. Der fünfte Faktor mit vier Items ist inhaltlich dem Funktionsumfang zuzuordnen (z.B. „Ich glaube, dass ich nur einen kleinen Bruchteil dessen, was die Software bietet, verwende."). Drei dieser vier Items luden auf keinem anderen Faktor hoch und wurden deshalb aus der weiteren Analyse ausgeschlossen. Nach einer weiteren Faktorenanalyse mit einer Begrenzung auf vier Faktoren blieb die vorherige Faktorenlösung stabil. Der Faktor „Engagieren" wies allerdings eine insgesamt geringe interne Konsistenz auf (Cronbach's a = .65). Die Items des Faktors „Entdecken" waren sich zudem im Wortlaut sehr ähnlich und deckten inhaltlich nicht das ganze „Entdecken"-Konstrukt ab. Es war daher nötig, bei einigen Items bewusst eine unbeabsichtigte Zielorientierung (z.B. „Ich arbeite gern mit dieser Software.") zu entfernen, die höhere Ladungen auf den Faktor „Erledigen" bewirkten und zusätzliche Items zu generieren, um die Itemzahl pro Faktor zu erhöhen. Die verbliebenen 37 Items wurden zusammen mit einer Kommunikationswirtin in zwei dreistündigen Sitzungen überarbeitet. Neun Items wurden dabei nur leicht verändert (z.B. „Manchmal verwende ich die Software auf ungewöhnliche Weise, um mein Ziel zu erreichen." wurde zu „Gelegentlich verwende ich die Software auf ungewöhnliche Weise, um mein Ziel zu

44

Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel

erreichen."), vier Items wurden umformuliert (z.B. „Je länger ich mit der Software arbeite, desto mehr verschiedene Arbeitsaufgaben erledige ich mit ihr." wurde zu „Ich merke, dass ich die Software für immer mehr Arbeitsaufgaben einsetzen kann.") und sieben Items wurden neu formuliert (z.B. „Durch die Software kann ich die Qualität meiner Arbeit ohne Mehraufwand steigern.").

3.3

Zweite Stichprobe und Ergebnisse

Der resultierende überarbeitete Fragebogen mit 44 Items wurde ebenso wie die erste Untersuchung online gestellt. Auch die Teilnehmerrekrutierung erfolgte auf die gleiche Weise. An der zweiten Untersuchung nahmen 130 Personen teil, von denen 96 den Fragebogen vollständig ausfüllten (Rücklaufquote: 74%). Sechs Fragebögen konnten nicht ausgewertet werden, weil das angegebene Produkt seltener als drei Stunden pro Woche verwendet wurde. Es wurden 54 verschiedene Produkte bzw. Produktversionen bewertet. Neunundsechzig Prozent der Studienteilnehmer waren männlich, 31 % weiblich. Die Teilnehmer waren im Durchschnitt 34 Jahre alt (Standardabweichung = 9,6, Minimum 18, Maximum 56). Nach einer Itemanalyse wurden drei Items ausgeschlossen, da ihre Schiefe den Wert von |1,0| über- bzw. unterschritt. Über die restlichen Items wurde eine Varimax-rotierte Hauptkomponentenanalyse mit vier Faktoren gerechnet. Hier ergaben sich ähnliche Faktoren wie in der ersten Untersuchung. Es wurden sukzessive die Items nach ihrer Kommunalität ausgeschlossen, die jeweils inhaltlich nicht zum jeweiligen Faktor passten. Es resultierte eine Faktorenlösung mit 27 Items. Je Faktor wurden mindestens vier inhaltlich passende Items ausgewählt und dann mit einer weiteren Faktorenanalyse sichergestellt, dass sich die gleiche Faktorenlösung ergab. Durch diese Lösung werden 65% der Varianz in der Konstruktionsstichprobe erklärt. Die Eigenwerte und erklärte Varianz für die einzelnen Skalen lassen sich an Tabelle 2 ablesen. Tabelle 3 zeigt die internen Konsistenzen sowie die Interskalenkorrelationen. Die internen Konsistenzen sind für alle Skalen gut. Es zeigte sich, dass die Skalen nicht völlig unabhängig voneinander sind. Besonders die Skala „Engagieren" korreliert mit den anderen Skalen. Die Motivation, mit einem interaktiven Produkt zu arbeiten, hängt offenbar zusammen mit dem Maß, in dem der Anwender unterstützt wird, seine Arbeitsaufgabe zu erledigen, die Qualität dieser Aufgabe zu verbessern und ihn auch bei zukünftigen Aufgaben zu unterstützen. Dabei ist die Richtung des Zusammenhangs unklar. Die eher niedrige Korrelation von „Erledigen" mit den anderen Skalen unterstützt außerdem die Annahme, dass sich Aspekte, die bei der Zielerreichung helfen, von solchen Aspekten, die die Arbeitszielbildung betreffen, unterscheiden. Da sich der Fragebogen letztendlich auf Produkte bezieht, wurden die Daten auch nach den 54 Produkten bzw. Produktversionen ausgewertet, indem alle Teilnehmer, die dasselbe Produkt beurteilten, zusammengefasst wurden. Es wurde mit den 18 Items eine auf vier Faktoren begrenzte Varimax-rotierte Faktorenanalyse gerechnet. Aus dieser Produktsicht ergab sich die gleiche Lösung wie aus der Teilnehmersicht. Die erklärte Varianz betrug insgesamt 71%. Die internen Konsistenzen, die erklärte Varianz für die einzelnen Skalen und die Interskalenkorrelationen können in Tabelle 3 (untere Hälfte) abgelesen werden.

e 4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte.

Erfinden Ich habe die Software schon mal für andere Zwecke als gewöhnlich "missbraucht". Mit der Software erledige ich ab und zu Aufgaben, für die sie eigentlich nicht gedacht ist. Gelegentlich verwende ich die Software auf ungewöhnliche Weise, um mein Ziel zu erreichen. Ich verwende die Software auch mal für Aufgabenstellungen, die vermutlich nicht typisch für diese Software sind. Ich glaube, ich nutze die Software manchmal anders als andere. Die Software reagiert manchmal anders als beabsichtigt. Ich muss manchmal lange nach Funktionen suchen, die ich für meine Arbeit benötige. Wenn ich Aufgaben mit der Software bearbeite, brauche ich häufig mehr Zeit als geplant. Manchmal wundere ich mich über die Reaktionen der Software auf meine Eingaben. Die Arbeit mit dieser Software ist manchmal umständlich. Ich vergesse schon mal die Zeit, wenn ich mit der Software arbeite. Die Software erlaubt mir, auch kreativ an meine Aufgaben heranzugehen. Wenn ich mal etwas freie Zeit habe, „spiele" ich mit der Software einfach so herum. Auch wenn meine eigentliche Aufgabe schon zufrieden stellend erledigt ist, versuche ich manchmal, sie mit Hilfe der Software noch besser zu machen. Durch die Software kann ich die Qualität meiner Arbeit ohne Mehraufwand steigern. Die Software hilft mir, meine Arbeitsaufgabe ohne Mehraufwand besser als erwartet zu erledigen. Mit der Software kann ich manchmal meine angestrebten Ziele sogar ohne Mehraufwand übertreffen. Ich glaube, dass die Software noch viele Funktionen besitzt, die ich einmal brauchen kann. Eigenwert % erklärte Varianz

45

Erledigen

Engagieren

Entdecken

0,850 0,804 0,801 0,773 0,618 0,804 0,800 0,757 0,746 0,698 0,801 0,728 0,677

0,515 0,811 0,735 0,723

3,39 18,8

3,37 18,7

Tabelle 2: Hauptkomponentenanalyse mit Varimax-Rotation der Items aus der zweiten Ladungen < ,400 sind nicht dargestellt

0,414 2,53 14,1

0,602 2,40 13,4

Untersuchung;

Die weitere Skalenanalyse mit Produkt-Daten (siehe Tabelle 4) zeigt Skalenmittelwerte, die sich um die Mitte der siebenstufigen Likert-Skala bewegen. Die Standardabweichungen haben gute, mittlere Werte und auch die Schiefe der Skalen deutet nicht auf Unregelmäßigkeiten hin. Besonders der Gesamtwert, ermittelt aus den zum Teil umgepolten Mittelwerten aller Items, weist einen Mittelwert von annähernd 4 und eine Normalverteilung auf. Natürlich eignen sich die Ergebnisse der Konstruktionsstichprobe nicht für eine Normierung, sie deuten aber auf eine gute Aussagekraft des Fragebogens hin.

Stefanie Harbich, Marc Hassenzahl, Klaus Kinzel

46

Reliabilität

Erklärte

Skala

Teilnehmer

Produkte

Varianz

Interskalenkorrelation Erledigen

Engagieren

Erledigen

.84

18,7%

Engagieren

.74

14,1%

.22*

Entdecken

.78

13,4%

.35**

.50**

Erfinden

.86

18,8%

.00

.42**

Erledigen

.88

21,5%

Engagieren

.80

16,8%

Entdecken

.85

Erfinden

.86

15,0%

.31* 39**

.55**

17,9%

.07

.50**

Entdecken

.25*

44**

Tabelle 3: Interne Konsistenzen und erklärte Varianz der einzelnen Skalen und Interskalenkorrelationen; *: p < .05; **:p< .01

Mittelwert

Standardabweichung

Schiefe

Erledigen

4,36

1,49

-,31

Engagieren

3,91

1,51

,16

Entdecken

4,58

1,38

,64

Erfinden

3,45

1,51

,31

1,06

-,09

4

e gesamt

4,05 4

Tabelle 4: Deskriptive Statistiken fiir die einzelnen Skalen und den e -Gesamtwert (Mittelwert aus allen Items); Hohe Skalenwerte bedeuten eine positive Bewertung

4

Schluss

Das e4-Modell erweitert den klassischen software-ergonomischen Ansatz, der sich auf Zielerreichung konzentriert, um bisher eher vernachlässigte Aspekte, wie Ziel- und Planbildung oder Persistenz bei der Ausführung von Aufgaben. Es geht dabei davon aus, dass interaktive Produkte so gestaltet werden können, dass auch diese Aspekte unterstützt werden. Der Ansatz unterscheidet sich von gängigen, neueren Ansätzen, die oft instrumentelle und nichtinstrumentelle Aspekte voneinander trennen, durch den klaren Fokus auf den Arbeitskontext. Der erste Entwurf eines Fragebogens, der über die Verhaltensweisen von Benutzern in Bezug auf ein Produkt auf dessen Qualität schließen soll, ist vielversprechend. Die vorliegenden Daten legen nahe, dass gute Reliabilitäten und auch eine akzeptable Differenzierung zwischen den einzelnen Konstrukten zu erwarten ist. Weitere Studien zur Reliabilität und Validität sind geplant.

e 4 - Ein neuer Ansatz zur Messung der Qualität interaktiver Produkte.

47

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T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 49

Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz Institut für Arbeitswissenschaft, Technische Universität Darmstadt Wirtschaftspsychologie und Mensch-Technik-Interaktion, Universität Koblenz-Landau Fachzentrum "User Interface Design", Siemens AG, München Zusammenfassung Unsere Beziehung zu interaktiven Produkten ist nicht statisch. Sowohl die Wahrnehmung eines Produktes, beispielsweise als "neuartig", als auch seine Bewertung kann sich verändern. Gerade für die Produktgestaltung scheint Wissen darüber, wie sich Qualitätswahrnehmungen entwickeln und was sie verändert, hilfreich zu sein. Trotzdem gibt es erstaunlich wenige Studien zu dieser Fragestellung. In der vorliegenden Arbeit wird die CORPUS-Interviewtechnik vorgestellt. Sie erlaubt eine systematische und ganzheitliche Exploration der Veränderung von Produktwahrnehmung und -bewertung über die Zeit. Eine erste Studie mit drei verschiedenen Produktgruppen (Mobiltelefone, Computertomografen, Produktivitätssoftware) demonstriert, wie unterschiedlich die Wahrnehmung von Produkten zu verschiedenen Zeitpunkten sein kann, welche Qualitätswahrnehmungen von Veränderung besonders betroffen sind und welche Gründe für die Veränderung in Frage kommen.

1

Einleitung

Der Umgang mit einem interaktiven Produkt ist immer ein dynamisches Erlebnis. Zu einem Zeitpunkt mögen wir das Produkt, zu einem anderen wollen wir es durch ein neues ersetzen; wir erleben Nutzungsprobleme oder entdecken eine neue Funktion, sind gelangweilt oder angeregt. Diese Veränderung über die Zeit, die Dynamik in der Wahrnehmung und Bewertung eines interaktiven Produktes, ist ein wichtiger Aspekt, der jedoch im Rahmen der Mensch-Technik-Interaktion (MTI) oft vernachlässigt wird. So merken (Bickmore & Picard 2005) zutreffend an: "We feel that this focus on maintaining engagement, enjoyment, trust and productivity (in work contexts) over a long period of time is something that has been missing from the field of HCl and represents some of the most important lessons from the social psychology of personal relationship for the HCl community."

50

Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz

In der Forschung finden sich zu dem Thema der Dynamik meist Querschnittuntersuchungen, bei denen zu einem Zeitpunkt Teilnehmer mit unterschiedlicher Produktexpertise - oft über die Nutzungsdauer operationalisiert - verglichen werden. Ein Beispiel sind Studien, bei denen Unterschiede in der Fehlerhäufigkeit zwischen Novizen und Experten untersucht wurden (Prümper et al. 1992). Allerdings kann aus solchen Untersuchungen nicht auf intraindividuelle Veränderung geschlossen werden, da immer auch interindividuelle Unterschiede für das Beobachtete verantwortlich sein können. Bei Längsschnittuntersuchungen dagegen werden bei derselben Person mehrere zeitlich verteilte Erhebungen durchgeführt. Sehr kurze Längsschnitte sind beispielsweise Gebrauchstauglichkeitsstudien. Dabei müssen die Teilnehmer eine Reihe von Aufgaben lösen, während sie beobachtet oder befragt werden. Schon bei diesen recht kurzen Zeiträumen sind Veränderungen in der Wahrnehmung und Bewertung eines Produktes festzustellen (z.B. Hassenzahl et al. 2000). Bei einer Untersuchung von (Carbon & Leder 2005) veränderte sich die Beurteilung der Schönheit eines Wageninneren schon nach mehrmaliger Präsentation am gleichen Tag. Ein Längsschnitt über zwei Monate wurde von (Mendoza & Novick 2005) durchgeführt. Sie befragten Lehrer beim Erlernen einer Software zum Erstellen von Webseiten. Im Mittelpunkt stand dabei allerdings ausschließlich Frustration bzw. die Erstellung eines Kategoriensystems für frustrierende Ereignisse. Wenn also überhaupt längsschnittliche Studien vorliegen, konzentrieren sich diese fast ausschließlich auf Nutzungsprobleme (also pragmatische Aspekte). Andere mögliche Qualitätsaspekte, wie beispielsweise Freude oder hedonische Qualität (Hassenzahl & Tractinsky 2006), bleiben meist unberücksichtigt. Längsschnittuntersuchungen erfordern einen - zumindest zeitlich - hohen Aufwand. Im Folgenden werden wir ein praktikableres Vorgehen zur Erforschung der Veränderung von Produktwahrnehmung und -bewertung über die Zeit vorschlagen und erste Ergebnisse vorstellen.

2

Die CORPUS-Interviewtechnik

CORPUS (Change Oriented analysis of the Relationship between Product and USer) ist eine Interviewtechnik zur Rekonstruktion von Veränderungen in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte. Sie ist für alle Arten interaktiver Produkte einsetzbar. Eine Voraussetzung ist allerdings, dass der Interviewte das Produkt bereits für eine bestimmte Zeit nutzt. CORPUS eignet sich also nicht zur prospektiven Evaluation. Das Interview besteht aus einem strukturierten und einem episodischen Teil. Im strukturierten Teil wird die Wahrnehmung verschiedener Qualitätsaspekte (QA) über die Zeit betrachtet. Dazu werden die QA zunächst definiert. Dann wird den Teilnehmern eine Zeitachse vorgelegt und sie werden gebeten, die momentane Ausprägung eines bestimmten QA mit Hilfe einer 10-Punkte-Skala einzuschätzen (z.B. "Wie schön ist das Produkt" von "gar nicht" bis "sehr stark"). Danach sollen sich die Teilnehmer an den Anfang der Produktnutzung erinnern: War die Beurteilung des Produkts in Hinblick auf den spezifischen QA zu Beginn anders? Wieder wird eine Einschätzung anhand der 10-Punkte-Skala gegeben. Sollte es eine

Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte

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Veränderung gegeben haben, wird ihr Verlauf rekonstruiert und qualifiziert (z.B. kontinuierlich, beschleunigt, verlangsamt etc.). Im anschließenden episodischen Teil werden die Teilnehmer aufgefordert, Ereignisse (in Form von Geschichten/Episoden) zu beschreiben, die aus ihrer Sicht zu der Veränderung geführt haben bzw. damit zu tun haben. Die extrahierten "Veränderungsereignisse" (change incidents) ermöglichen einen Einblick in die impliziten Theorien zur Erklärung von Veränderungen in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte. In jüngerer Zeit öffnet sich die MTI unter dem Stichwort "User Experience" (vgl. Hassenzahl & Tractinsky 2006) einer Sicht auf interaktive Produkte, die subjektive Urteile sowie motivationale oder ästhetische Aspekte explizit berücksichtigt. Dementsprechend beziehen wir uns mit CORPUS auf (Hassenzahl 2005), der eines der wenigen Modelle vorstellt, in denen Veränderung in der Wahrnehmung von Qualitätsaspekten über die Zeit bereits diskutiert wird. Insgesamt werden die Teilnehmer zu fünf QA und einer globalen Bewertung der Attraktivität befragt. Dabei wird bei den QA zwischen pragmatischen und hedonischen unterschieden. Pragmatische QA beziehen sich direkt auf die Zielerreichung ("do-goals"), wie Nützlichkeit und Benutzbarkeit. Hedonische QA hingegen beziehen sich auf "be-goals" wie beispielsweise "schick sein", "anerkannt sein", "kompetent sein". Neben den QA „Stimulation" und „Identität kommunizieren" aus dem Modell von (Hassenzahl 2005), wurde als dritter hedonischer QA Schönheit aufgenommen (zur Wichtigkeit von Schönheit vgl. Tractinsky et al. 2000). Die folgenden QA wurden im Interview berücksichtig: •

Nützlichkeit (pragmatisch): Die Fähigkeit eines Produktes, die für eine Aufgabe notwendigen Funktionen zur Verfügung zu stellen.

•

Benutzbarkeit (pragmatisch): Die Fähigkeit eines Produktes, Funktionen in einer einfachen und effizienten Art bereitzustellen.

•

Stimulation (hedonisch): Die Fähigkeit eines Produktes, einen Benutzer zu überraschen, Neugier zu fordern und Möglichkeiten zur Entdeckung neuer, (noch) nicht benötigter Funktionen zu bieten.

•

Schönheit (hedonisch): Die Fähigkeit eines Produktes, ein Gefühl von Schönheit hervorzurufen.

•

Kommunikation von Identität (hedonisch): Die Fähigkeit eines Produktes, selbstwertrelevante Botschaften an andere zu kommunizieren.

3

CORPUS im Einsatz

Für die vorliegende Studie wurden insgesamt 57 Personen (38 Frauen) im Alter von durchschnittlich 29 Jahren (min.: 18, max.: 52) zur Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte mit Hilfe der CORPUS-Technik befragt. Dabei machten 20 Teilnehmer/innen Angaben zu ihrem Mobiltelefon (mittlere Nutzungszeit: 20 Monate). 18 Teil-

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Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz

nehmer/innen - alle medizinisch-technische Assistent/en/innen (MTA) aus Krankenhäusern und Arzt-Praxen - wurden zu Siemens-Computertomografen (mittlere Nutzungszeit: 14 Monate) und 19 Teilnehmer/innen zu einer Produktivitätssoftware (mittlere Nutzungszeit: 33 Monate) befragt. Die Produktgruppen wurden in erster Linie deshalb ausgewählt, weil sie recht unterschiedlich sind und somit auch für eine Analyse von Unterschieden und Gemeinsamkeiten in Verläufen und Veränderungsereignissen geeignet sind. Die Nutzer von Mobiltelefonen und Software wurden für ihre Teilnahme am Interview nicht entlohnt, die MTAs erhielten eine Aufwandsentschädigung von je 30 Euro. Die Interviewdaten ermöglichen die Beantwortung zweier grundlegender Fragen in Bezug auf die Veränderung der Wahrnehmung und Bewertung des Produktes: •

Verlauf. Wenn sich die Wahrnehmung und Bewertung des Produkts über die Zeit verändern, stellt sich zunächst die Frage nach der Richtung der Veränderung. Die Wahrnehmung des Produkts kann sich verbessern (es wird heute nützlicher eingeschätzt als zu Beginn) oder verschlechtern (es wird heute als weniger nützlich betrachtet als zu Beginn). Neben der Richtung kann auch grob der Verlauf der Veränderung rekonstruiert werden. Dabei zeigten sich in der vorliegenden Studie drei verschiedene Typen von Verläufen: beschleunigt (schnelle Verbesserung/Verschlechterung der Beurteilung zu Beginn der Nutzung), stetig (kontinuierliche Verbesserung/Verschlechterung) und sprunghaft (plötzliche Verbesserung/V erschlechterung).

•

Gründe filr Veränderung. Im episodischen Teil des Interviews wurden die subjektiven Gründe für Veränderungen exploriert. Für die vorliegende Arbeit wurden diese zunächst grob kategorisiert.

4

Ergebnisse

4.1

Verläufe

Tabelle 1 zeigt die Häufigkeiten, mit denen bestimmte Veränderungen pro QA beobachtet wurden. Zunächst wird dabei nach stabil, verbessernd und verschlechternd unterschieden. Im Fall einer Veränderung wird weiter nach beschleunigt, stetig oder sprunghaft unterschieden. Grau hinterlegte Felder markieren die häufigsten Verläufe. Die Spalte "Attr." dokumentiert die Veränderung der globalen Produktbewertung. Bei den Mobiltelefonen (erster Abschnitt von Tabelle 1) zeigte sich, dass pragmatische Aspekte entweder stabil blieben (Nützlichkeit) oder sich verbesserten (Benutzbarkeit). Im Falle einer Veränderung war diese meist beschleunigt. Dies steht im Gegensatz zu den hedonischen QA Stimulation, Schönheit und Identität, die von den meisten Teilnehmern zu Beginn der Nutzung besser beurteilt wurden. Stimulation nahm dabei beschleunigt ab, während sich Schönheit und Identität stetig oder sprunghaft verschlechterten.

Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte

Richtung/Verlauf Mobiltelefone

Pragmatisch

Hedonisch

Nützlichkeit

Benutzbarkeit

stabil

14

6

verbessernd

5

14 t

Stimulation

1

Attr.

Schönheit

Identität

7

9

2

beschleunigt

3

stetig

1

sprunghaft

1

1

1

verschlechternd

13

1

19

11

4 3

1

2

1

1

beschleunigt

11

17

stetig sprunghaft

53

13

1

2 1

4

6

4

7

4

9

Computertomografen

flNHHHHH verbessernd

4

12

13

10

beschleunigt

3

10

8

8

stetig

1

4

2

2

sprunghaft verschlechternd

1 3

4

beschleunigt

2

1

6

1

2

3

stetig

2

sprunghaft

1

1

2

4

Produktivitätssoftware (MS-Office) stabil

3

2

6

11

4

1

verbessernd

14

17

9

4

13

14

beschleunigt

1

9

1

stetig

8

7

sprunghaft

5

1

verschlechternd

6

1

2

4

1

2

stetig

1

1

sprunghaft

2

3

beschleunigt

1

2

4 2

3 7

4

7 4

2

4

2

2

2

Tabelle 1: Richtung und Verlauf der Veränderung ßir die verschiedenen QA und die Attraktivität

2

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Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz

Auch die Attraktivität des Produkts verschlechterte sich für die Mehrheit der Teilnehmer (13 von 20) über die Zeit. Dabei ähnelt das Muster am ehesten dem von Schönheit. Bei den Computertomografen (zweiter Abschnitt von Tabelle 1) zeigte sich für pragmatische Aspekte ein im Vergleich zum Mobiltelefon nahezu identisches Muster: die Nützlichkeit blieb stabil, während sich die wahrgenommene Benutzbarkeit beschleunigt verbesserte. Die hedonischen QA wurden hingegen eher als stabil (Schönheit, Identität) oder sich verbessernd (Stimulation) wahrgenommen. Anders als beim Mobiltelefon verbesserte sich die Attraktivität des Computertomografen für die meisten Benutzer (10 von 18) über die Zeit. Die Attraktivität ähnelte im Verlauf am ehesten der Benutzbarkeit und Stimulation. Bei der Produktivitätssoftware (dritter Abschnitt von Tabelle 1) wurden pragmatische Aspekte von den meisten Teilnehmern als sich verbessernd wahrgenommen, wobei die Benutzbarkeit eher beschleunigt oder stetig, die Nützlichkeit hingegen eher stetig oder sprunghaft anstieg. Hedonische Aspekte wurden entweder als sich verbessernd (Stimulation, Identität) oder als stabil wahrgenommen (Schönheit). Im Falle einer Veränderung war diese meist stetig. Die Attraktivität verbesserte sich stetig.

4.2

Veränderungsereignisse

Die erhobenen Veränderungsereignisse konnten in neun verschiedene Kategorien eingeteilt werden, siehe Tabelle 2. Kategorie Ausgereizt Entdecken von Neuem Gewöhnung Sozialer Vergleich Produktvergleich Freude Individualisierbarkeit Nutzungs- und Funktionsprobleme Schäden am Produkt

R. *

Definition

il.

Keine weiteren neuen Funktionen mehr zu entdecken, Produkt wird langweilig Neue Funktionen werden entdeckt Kennenlernen des Produktes Durch positives Feedback anderer Personen verbessert sich die Beurteilung des Produkts Vergleich zu anderen (besseren, neueren) Produkten Arbeit mit dem Produkt führt zu positiven Emotionen Individualisierbarkeit wertet Produkt auf Probleme im Handhabung, fehlende Funktionen

*

Gebrauchsspuren

7t.

71.

il 7t. 71.

Tabelle 2: Ereigniskategorien, Richtung(R.) der Veränderung und Definition (für Beispiele siehe Text)

In Tabelle 3 sind die häufigsten Veränderungsereignisse (nach ihrer Klassifikation in Kategorien) für die verschiedenen Produktgruppen und QA aufgeführt. Kursiv gedruckt sind Ereigniskategorien, die mehr als fünf Mal genannt wurden. Die letzte Zeile fasst jeweils die häufigsten Erklärungen zusammen.

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Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte

Richtung/V erlauf Mobiltelefon

Hedonisch

Pragmatisch Nützlichkeit

verbessernd

Gewöhnung / Entdecken

verschlechternd

Produktvergleich

Benutzbarkeit

Gewöhnung

Stimulation

Schönheit

Freude

Gewöhnung

Ausgereizt/ Gewöhnung

Sozialerund Produktvergleich / Ge-

Identität

Produktvergleich

wöhnung

Häufigste Erklärung

Gewöhnung

Ausgereizt Ì Gewöhnung

Gewöhnung

Freude / Sozialer vergleich

Sozialer und Produktvergleich

Produktvergleich

Schäden

Gewöhnung

Computertomografen

verbessernd

Gewöhnung

verschlechternd

Nutzungsund Funktionsprobleme

Häufigste Erklärung

Gewöhnung

Gewöhnung

Gewöhnung

Freude / Sozialer Vergleich

Gewöhnung

Sozialer Vergleich / Freude / En tdecken von Neuem

Gewöhnung / Individualisierung

Sozialer Vergleich / Individualisierung/ Entdecken

Gewöhnung / Ausgereizt

Gewöhnung

Gewöhnung / Ausgereizt

Sozialer Vergleich / Freude / Entdecken

Sozialer und Produktvergleich

Sozialer Vergleich / Individualisierung / Entdecken

Produktivitätssoftware

verbessernd

Entdecken von Neuem / Sozialer Vergleich / Gewöhnung

verschlechternd

Häufigste Erklärung

Nutzungsund Funktionsprobleme Entdecken von Neuem / Sozialer Vergleich

Tabelle 3: Kategorisierte

Gewöhnung

Veränderungsereignisse fiir die verschiedenen Produkte und QA

Bei der Beurteilung des Mobiltelefons spielten Gewöhnung und die Tatsache, dass das Produkt ausgereizt ist, eine wichtige Rolle, insbesondere bei den Aspekten Benutzbarkeit und Stimulation. Wie bei den Trends bereits gesehen, sind die Verläufe gegenläufig: Durch die Gewöhnung an das Produkt stieg die Benutzbarkeit, die Stimulation sank hingegen. Die Verschlechterung bei den hedonischen Aspekten Schönheit und Identität wurde meist durch

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Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz

soziale oder Produktvergleiche ("Ich habe ein viel schöneres Modell gesehen") hervorgerufen. Bei den Computertomografen spielte die Gewöhnung an das Produkt auch eine wichtige Rolle, sie trug zur Verbesserung bei den pragmatischen Aspekten bei. Bei den hedonischen Aspekten veränderte sich lediglich die Stimulation, dort waren Ereignisse wie Freude ("das Rumprobieren macht mir richtig Freude") und sozialer Vergleich ("die anderen wollten das dann auch so gut können wie ich") ausschlaggebend. Diese Ereignisse waren auch für die Motivation der MTAs im Arbeitsalltag von großer Bedeutung. Bei der Produktivitätssoftware spielte die Gewöhnung eine weniger wichtige Rolle als bei den anderen Produkten. Der zumeist stetige Anstieg der QA wurde durch das Entdecken von neuen Funktionen, durch sozialen Vergleich und auch Freude beeinflusst. Da die meisten Teilnehmer die Software phasenweise verstärkt nutzten und sich selbst einarbeiten mussten (ohne Schulung), waren das selbstständige Entdecken von Funktionen und die damit verbundene Freude wichtig. Diese neuen Kenntnisse auch vor anderen zeigen zu können (beispielsweise durch eine besonders gute Präsentation) und Lob zu erhalten, d.h. der soziale Vergleich, spielte bei dieser Produktgruppe eine große Rolle. Die Veränderungsereignisse spiegeln die unterschiedlichen Produktgruppen und die damit verbundene Dynamik der Veränderung wieder. Mobiltelefone unterliegen einer schnelleren Gewöhnungszeit und verlieren ihre Attraktivität durch Vergleiche mit anderen Produkten oder anderen Personen. Die Benutzer von Computertomografen erreichen durch die Eingewöhnung die Grundlage zur Exploration und Freude mit der Arbeit am Gerät, dadurch steigt auch die Möglichkeit von anderen gelobt zu werden und damit die Attraktivität des Produktes. Bei der Software werden nach und nach neue Funktionen gefunden, der Nutzer erarbeitet sich seine Kenntnisse stückweise und kann sich so auch nach Außen (z.B. bei einer Präsentation) besser darstellen.

5

Schluss

Die Produktgruppen unterscheiden sich deutlich. Der Verlauf bei der Wahrnehmung und Beurteilung der Mobiltelefone ist plausibel und mag typisch für ein Konsumgut mit eher eingeschränktem Funktionsumfang sein. Die Nützlichkeit bleibt stabil, die Benutzbarkeit steigt schnell an, und alle hedonischen Aspekte fallen ab. Interessant ist, dass auch die Attraktivität abfällt, obwohl die Benutzbarkeit ansteigt. Es scheinen also primär die hedonischen Aspekte zu sein, die ein Mobiltelefon dauerhaft attraktiv machen bzw. deren Abnahme auch zu einer Abnahme der Attraktivität fuhrt. Der Computertomograf dagegen wird über die Zeit attraktiver bewertet, da die Benutzer seine vielfaltigen Möglichkeiten wohl erst nach und nach kennen lernen. QA wie Schönheit und Kommunikation von Identität bleiben eher stabil über die Zeit. Dies liegt sicherlich nicht zuletzt daran, dass der Vergleich mit anderen Produkten/Menschen, der bei den vorgenannten QA eine große Rolle spielt, bei Computertomografen eher schwierig ist. Die dritte Produktgruppe, die Produktivitätssoftware, wird ähnlich wie die Gruppe der Computertomografen über die Zeit besser beurteilt, jedoch werden

Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte

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bei dieser Produktgruppe auch Nützlichkeit und Identität als sich verbessernd wahrgenommen. Die sich verbessernde Nützlichkeit kann dadurch erklärt werden, dass mit der Zeit immer wieder neue Funktionen gefunden werden. Die wenigsten Benutzer sind geschult oder lesen das Handbuch. Eher entdecken sie neue Möglichkeiten nach und nach bei der Nutzung. Durch die gestiegene Expertise steigt auch die Kommunikation von Identität, denn man hat mehr und mehr die Möglichkeit, anderen seine Fähigkeiten vorzuführen. Interessant ist auch ein Vergleich der Rolle die Stimulation für die unterschiedlichen Produkte spielt: Bei den Mobiltelefonen sinkt die Stimulation. Sehr schnell gibt es keine weiteren Möglichkeiten, Neues zu entdecken. Bei den Computertomografen und bei der Produktivitätssoftware steigt die Stimulation parallel zur Benutzbarkeit an. Sobald die Personen, sich sicherer im Umgang fühlten, fingen sie an zu explorieren. Gerade bei den Computertomografen spielte Exploration eine wichtige Rolle. Die MTAs fühlten sich durch die Möglichkeit, Neues zu entdecken, in ihrem Arbeitsalltag bereichert und nannten das als Quelle von Freude, Grund zum Austausch mit anderen und auch als Grund für Stolz. Bei der Arbeitssofhvare ermöglichte Exploration Kreativpausen, und die Nutzer gaben an, durch die Software manchmal ganz neue Ideen zu entwickeln. Interessanterweise folgt zumindest bei den Mobiltelefonen die Attraktivität im Trend eher den hedonischen als den pragmatischen Aspekten. Das weist darauf hin, dass die Abnahme von hedonischen Aspekten zu einer Verschlechterung der Nutzer-Produkt-Beziehung und damit der Attraktivität fuhren kann (bei gleichzeitiger Verbesserung der pragmatischen Aspekte). Dieser Befund stützt die Annahme von (Hassenzahl 2005), wonach eher die hedonischen als die pragmatischen Aspekte zur Bindung an ein Produkt fuhren. Dies bedeutet, dass bei der Produktentwicklung nicht nur auf pragmatische Aspekte, sondern auch auf die hedonischen Qualitäten eines Produktes Wert gelegt werden muss. Alles in allem zeigen die Ergebnisse, wie unterschiedlich die den einzelnen QA zugrunde liegenden Prozesse sind: Während Benutzbarkeit und Stimulation viel mit Gewöhnung (im positiven wie im negativen Sinne) zu tun haben, verändern sich Identität und Schönheit eher durch Vergleiche. Sie unterstreichen auch die von (Hassenzahl 2005) betonte soziale Motivation dieser beiden QA. Die ersten Studien mit dem CORPUS-Interview haben gezeigt, dass die fünf verschiedenen QA (pragmatische und hedonische) von den Nutzern einzeln betrachtet werden können und zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich ausgeprägt sein können. Auch sind Teilnehmer in der Lage, sich an Veränderungsereignisse zu erinnern. Außerdem zeigt der Einsatz des Interviews bei verschiedenen Produktgruppen, wie unterschiedlich die Verläufe der QA sein können. Festzuhalten ist, dass hedonische Produktaspekte nicht nur bei den Mobiltelefonen (Konsumgut), sondern auch bei den arbeitsbezogenen Produkten eine Rolle spielen: auch in Bezug auf Computertomografen konnten die Teilnehmer über hedonische Aspekte wie beispielsweise Schönheit berichten. Ein kritischer Aspekt des CORPUS-Ansatzes ist sicherlich, dass er sich allein auf die Erinnerung der Teilnehmer stützt. Es ist natürlich nicht garantiert, dass diese subjektiv rekonstruierte Darstellung auch einer objektiven Sicht entspricht. In diesem Sinne werden also eher implizite Theorien über Verläufe erhoben. Gerade in Bezug auf Produktbewertung aus Nutzer-

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Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Marc Hassenzahl, Axel Platz

sieht sind diese impliziten Theorien jedoch bedeutsam, da sie oft auf (eigener) Erfahrung beruhen und die subjektive Realität des Nutzers darstellen. Das CORPUS-Interview ist ein erster Schritt zur Erfassung von Veränderung in der Wahrnehmung und Bewertung interaktiver Produkte. Es kann "echte" längsschnittliche Untersuchungen nicht ersetzen. Die Ergebnisse zeigen allerdings, dass Veränderungen stattfinden und dass diese dementsprechend bei der Evaluation interaktiver Produkte auch berücksichtigt werden müssen. Literaturverzeichnis Carbon, C. C.; Leder, H. (2005): The Repeated Evaluation Technique (RET). A method to measure dynamic effects of innovativeness and attractiveness. Applied Cognitive Psychology, 19(5), S. 587601. Bickmore, T.; Picard, R. (2005): Establishing and maintaining long-term human-computer relationships. Transactions on Computer-Human Interaction, 12(2), S. 293-327. Hassenzahl, M.; Platz, A.; Burmester, M.; Lehner, K. (2000): Hedonic and Ergonomie Quality Aspects Determine a Software's Appeal. In: Turner, T.; Szwillus, G. (Hrsg.): Proceedings of the CHI 2000 Conference on Human Factors in Computing, New York: ACM, Addison-Wesley, S. 201-208. Hassenzahl, M. (2005): Interaktive Produkte wahrnehmen, erleben, bewerten und gestalten. In: Eibl, M.; Reiterer, H.; Stephan, P.F.; Thissen, F. (Hrsg.): Knowledge Media Design - Grundlagen und Perspektiven einerneuen Gestaltungsdisziplin. München: Oldenbourg, S. 151-171. Hassenzahl, M.; Tractinsky, N. (2006): User experience - a research agenda. Behaviour and Information Technology, 25(2), S. 91-97. Mendoza, V.; Novick, D.G. (2005): Usability over time. Proceedings of SIGDOC2005, S.151-158. Priimper, J.; Zapf, D.; Brodbeck, F. C.; Frese, M. (1992): Some surprising differences between novice and expert errors in computerized office work. Behaviour & Information Technology, 11, S. 319328. Tractinsky, N., Katz, A. S.; Ikar, D. (2000): What is beautiful is usable. Interacting with computers, 13 (2), S. 127-145. Autoren Margeritta von Wilamowitz-Moellendorff, Institut fur Arbeitswissenschaft, Technische Universität Darmstadt, Petersenstraße 30, 64287 Darmstadt, [email protected] Jun.-Prof. Dr. Marc Hassenzahl, Wirtschaftspsychologie, Universität Koblenz-Landau, Fortstraße 7, 76829 Landau, [email protected] Axel Platz, Fachzentrum "User Interface Design", Siemens AG, Otto-Hahn-Ring 6, 81739 München, [email protected]

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 59

Sisyphus im Internet - Soziale Einflussnahme im webbasierten Experiment Heike Ollesch, Edgar Heineken Fachgebiet Kognitionspsychologie, Universität Duisburg-Essen (Campus Duisburg) Zusammenfassung In der webbasierten psychologischen und sozialwissenschaftlichen Forschung tritt der Versuchsleiter nur „virtuell" in Erscheinung. Daher wird erwartet, dass er nicht in gleichem Maße sozialen Einfluss auf die Probanden ausübt wie ein Versuchsleiter, der in Laborexperimenten und Befragungen die Probanden Face-to-Face instruiert und motiviert. Als positiv wird gewertet, dass in webbasierten Studien das Risiko für Artefakte sinken könnte, die sich aus der Face-to-Face Interaktion zwischen Probanden und Versuchsleiter ergeben können. Kann aber ein „virtueller Versuchleiter" die Probanden auch zum Befolgen der Instruktionen, zur Konzentration auf ihre Aufgabe u.ä. bewegen? Ein webbasiertes Experiment, das sich am bekannten „Sisyphus"-Experiment von Orne (1962) orientiert, zeigt, dass auch in der webbasierten Forschung der soziale Charakter der Situation das Handeln der Probanden bestimmen und sie zu beachtlichen Anstrengungen motivieren kann.

1

Soziale Einflussnahme in webbasierten Experimenten

Auch in virtuellen Umgebungen unterliegen Akteure vielfaltigen Prozessen sozialer Einflussnahme. Die sozial- und medienpsychologische Forschung sind bestrebt, die Determinanten solcher Einflussprozesse aufzudecken. Ihre Erkenntnisse finden in unterschiedlichen Feldern Anwendung, um Kommunikatoren in virtuellen Umgebungen glaubwürdig zu gestalten und ihren Einfluss auf die Nutzer zu erhöhen, wie dies zum Beispiel in Trainingsumgebungen oder in der Werbung gewünscht ist. In der webbasierten psychologischen und sozialwissenschaftlichen Forschung wird dagegen angestrebt, die Wirkung sozialer Einflussprozesse in Experimenten und Befragungen zu minimieren, um das Risiko für Artefakte zu senken, wie sie sich in Laborexperimenten und Face-to-Face-Befragungen aus der Interaktion zwischen Probanden und Versuchsleitern ergeben können.

60

1.1

Heike Ollesch, Edgar Heineken

Soziale Einflussnahme und soziale Präsenz

Soziale Einflussnahme kann bei medienvermittelter Interaktion in virtuellen Umgebungen auf vielerlei Weise erfolgen und sich auf die Kognition, wie Situationswahrnehmung und Informationsverarbeitung, auf das Handeln, aber auch auf das emotionale Erleben der Akteure auswirken (vgl. Allport 1985). Die Determinanten sozialer Einflussnahme in virtuellen Umgebungen werden oft auf dem Hintergrund des Konzeptes „soziale Präsenz" diskutiert. Nach Heeter (1992), der diesen Begriff geprägt hat, wird soziale Präsenz dann erlebt, wenn ein Akteur den Eindruck hat, in einer virtuellen Umgebung mit wirklichen Menschen zu interagieren. Mittlerweile werden sehr unterschiedliche Definitionen und Operationalisierungen dieses facettenreichen Konzeptes diskutiert (vgl. Blascovich et al. 2002; Biocca et al. 2003; Ijsselstein & Riva 2003), die beinhalten, dass ein Akteur in einer medial vermittelten Umgebung auf ein Gegenüber trifft, dem er soziale Reaktionen entgegenbringt und das gegebenenfalls auch auf ihn reagiert. Wie sich in vielen Untersuchungen gezeigt hat, kann soziale Präsenz auch dann erlebt werden und soziale Einflussnahme auf die Akteure erfolgen, wenn es sich bei diesem „Gegenüber" in einer virtuellen Umgebung nicht um Repräsentationen menschlicher Individuen handelt, sondern um computergenerierte Agenten. Ein besonders beeindruckendes Beispiel dafür liefert eine aktuelle Studie von Slater et al. (2006), in der das Setting der bekannten Experimente von Milgram (1963) in einer immersiven virtuellen Umgebung nachgestellt wurde. Die Probanden übernahmen die Rolle des „Lehrers", und wurden angewiesen, den durch einen computergenerierten anthropomorphen Agenten dargestellten „Schüler" bei falschen Antworten mit Elektroschocks zu „bestrafen". Obwohl die Probanden wussten, dass es sich bei ihrem Gegenüber „nur" um einen computergenerierten Agenten handelte, zeigten sie deutlichere Zeichen von Unbehagen und eine erhöhte physiologische Erregung, wenn sie den Agenten während des Versuches sehen und hören konnten und nicht nur schriftlich über ein Computerdisplay mit ihm kommunizierten. Aber auch wenn auf eine detailreiche und animierte anthropomorphe Gestaltung computergenerierter Agenten verzichtet wird, können diese bei geeigneter Gestaltung ihrer Interaktionscharakteristika sozialen Einfluss auf die Akteure nehmen - wenn sie in der Kommunikation mit dem Akteur situationsangemessen agieren und dabei den Eindruck hervorrufen, durch individuelle Persönlichkeitszüge gekennzeichnet zu sein (vgl. Blascovich et al. 2002; Ollesch & Heineken 2006). Den Studien von Reeves & Nass (1996) oder Nass & Moon (2000) zufolge ist noch nicht einmal die Repräsentation eines Gegenübers in einer virtuellen Umgebung erforderlich, um soziale Reaktionen der Akteure hervorzurufen. Bereits minimale Cues reichen aus, um soziale Reaktionen auf Entitäten der Umgebung, wie beispielsweise den Computer selbst, zu provozieren. Auf dem Hintergrund der Untersuchungen Michottes (1982) ist dies nicht weiter verwunderlich. Er wies nach, dass bereits einfachste geometrische Objekte unter bestimmten kinematischen Bedingungen (raum-zeitliche Konfigurationen) nicht nur als „belebt" wahrgenommen werden, sondern dass ihnen auch Emotionen und Intentionen zugeschrieben werden.

Sisyphus im Internet - Soziale Einflussnahme im webbasierten Experiment

1.2

61

Soziale Einflussnahme in der Interaktion zwischen Versuchsleiter und Probanden - riskant oder unverzichtbar?

In der psychologischen und sozialwissenschaftlichen Forschung wird die Leichtigkeit, mit der beim Menschen soziale Reaktionen hervorgerufen werden können, seit langem als methodologisch relevantes Problem betrachtet. Einer naturwissenschaftlichen, experimentellen Vorgehensweise liegt die Annahme zugrunde, dass „gleiche" Versuchsobjekte auf die vom Forscher geschaffenen experimentellen Treatments im wesentlichen „gleich" reagieren Unterschiede werden auf minimale Schwankungen in den situativen Bedingungen zurückgeführt und als Messfehler gewertet. Wie die umfangreiche Forschung zur Sozialpsychologie des psychologischen Experimentes gezeigt hat, reagieren Menschen als „Versuchsobjekte" aber nicht nur auf die situativen Bedingungen, die vom Forscher gesetzt werden, sondern auch auf den Forscher selbst, d.h. auf die soziale Situation im Experiment. In Laborexperimenten erfolgt die Kommunikation zwischen Probanden und Versuchsleiter meist Face-to-Face. Zu den Aufgaben des Versuchsleiters gehört es u.a., die Probanden über ihre Aufgabe im Versuch zu informieren, sie zur Einhaltung der Instruktionen und ggf. zu besonderer Sorgfalt oder Anstrengung zu motivieren. Das Risiko von Effekten, die sich aus der Interaktion von Versuchsleiter und Probanden ergeben können, ist seit langem Gegenstand der Artefaktforschung (vgl. Bungard 1980; Rosnow et al. 2000). Erwartungen und Situationsbewertungen der Versuchsleiter (z.B. Rosenthal 1966) oder der Probanden (z.B. Orne 1962) können reaktive Messeffekte bewirken. In webbasierten Experimenten ist der Versuchsleiter nicht physisch präsent und tritt nur „virtuell" in Erscheinung. Die Face-to-Face-Interaktion zwischen Versuchsleiter und Probanden entfallt, Instruktionen und Versuchsablauf sind vollständig standardisiert. Daher wird das Risiko für Artefakte, die aus der Interaktion zwischen Probanden und Versuchsleitern resultieren, in webbasierten Experimenten als gering eingeschätzt (z.B. Hewson et al. 1996; Reips 2000). Nicht nur aus diesem Grund trifft die Möglichkeit, das Internet zu nutzen, um Probanden zu rekrutieren und Experimente durchzufuhren, auf immer größeres Interesse in der psychologischen Forschung (Birnbaum 2004; Skitka & Sargis 2006). Das Experimentieren im Web bietet im Vergleich zur Forschung im Labor einen unaufwändigeren Zugang zu großen Teilnehmergruppen und eine Reihe ökonomischer Vorzüge: Sobald ein webbasiertes Experiment online ist, können rund um die Uhr, an jedem Wochentag, Daten erhoben werden - von Personen, die an jedem beliebigen Ort der Welt mit dem Internet verbunden sind. Dafür sind weder Personal noch spezielle Apparaturen oder Laborräume erforderlich, Arbeits-, Kosten- und Organisationsaufwand für die Versuchsdurchführung entfallen und die anfallenden Daten sind direkt in computerlesbarer Form verfügbar. Der „Wegfall" des Versuchsleiters im webbasierten Experiment birgt jedoch auch Risiken: Vorzeitiger Versuchsabbruch (Drop-Out) oder nicht-instruktionsgemäßes Verhalten werden als zentrale Probleme webbasierter Forschung diskutiert (z.B. Reips 2000). Bei der Forschung im Labor stellen sich diese Probleme nicht, da hier über den unmittelbaren Kontakt und die Face-to-Face-Kommunikation soziale Kontrollprozesse zwischen Versuchsleiter und

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Heike Ollesch, Edgar Heineken

Probanden wirksam sind. Es scheint so, als könne der Computer nur einen Teil der Aufgaben des Versuchsleiters übernehmen - die reduzierte soziale Einflussnahme in webbasierten Experimenten bringt also nicht nur Vorteile. Meyer (2002) kommt dementsprechend zu dem Schluss, dass die Abwesenheit des Versuchsleiters in webbasierten Experimenten die soziale Gebundenheit der Situation soweit auflöse und in Richtung einer Mensch-MaschineKommunikation verschiebe, dass sich Gestaltung und Anforderungen webbasierter Experimente den Gewohnheiten der Nutzer und ihren Erwartungen an das Medium anpassen müsse: "Das Problem der Abwesenheit eines Versuchsleiters [...] hat nicht nur Konsequenzen für das Instruktionsverständnis, sondern führt zu einer anderen Situation bezüglich der Motivation der Probanden. Sie können nicht mehr durch den Versuchsleiter in eine positive Arbeitshaltung versetzt werden, erhöhte Abbruchraten sind daher zu erwarten, besonders dann, wenn es sich bei der Bearbeitung der Versuchsbedingungen um eher eintönige oder langwierige Tätigkeiten handelt. Aus der sozialen Situation des Experiments wird bei webbasierten Experimenten somit eine Mensch-Computer-Interaktion wie sie von Computerspielen oder dem Web-Surfen bekannt ist" (Meyer 2002, 120). Muss webbasierte Forschung also eine Art „Sciencetainment" darstellen, müssen Aufbau und Inhalte webbasierter Untersuchungen für die Probanden unterhaltsam oder informativ sein, so dass sie für die Teilnahme intrinsisch motiviert sind? Oder spielen nicht auch in webbasierten Experimenten soziale Motive der Probanden eine Rolle?

1.3

Das psychologische Experiment als „soziales Handlungsfeld"

Psychologische Experimente können als Handlungsfeld verstanden werden, in dem neben der eigentlichen Aufgabe viele weitere - darunter auch soziale - Kräfte wirksam sind, die die Probanden zur Teilnahme motivieren können. Eine eindrucksvolle Illustration dieses Sachverhaltes liefert das berühmte „Sisyphus-Experiment" von Orne (1962): Eigentlich auf der Suche nach Aufgaben, mit denen die Wirkung von Hypnose auf ethisch vertretbare Weise gemessen werden könnte, untersuchte Orne, wie lange Menschen bereit sind, langweilige und offensichtlich sinnlose Aufgaben zu bearbeiten. Er händigte seinen Probanden einen Stapel mit 2000 (!) Arbeitsblättern aus, die jeweils 224 einfache Additionsaufgaben enthielten. Nachdem er sie angewiesen hatte, die Aufgaben zu bearbeiten, nahm Orne ihnen ihre Uhren ab und verließ den Raum mit den Worten: .Arbeiten Sie weiter, ich werde später wiederkommen". Seine Annahme, dass die Teilnehmer nach kurzer Zeit ihre Mitarbeit verweigern würden, wurde nicht bestätigt. Im Gegenteil: Die Probanden arbeiteten stundenlang mit großer Sorgfalt, obwohl die immerhin fast eine halbe Million Rechenaufgaben nicht nur langweilig, sondern ganz offensichtlich nicht in einem akzeptablen Zeitraum zu bewältigen waren. Nach fünfeinhalb Stunden gab Orne auf und brach den Versuch ab. In einer folgenden Studie verschärfte er die Bedingungen: Die Aufgabenstellung und die Anzahl der Aufgaben bleib gleich, zusätzlich wurden die Teilnehmer aber instruiert, sobald sie ein Arbeitsblatt fertiggestellt hatten, eine Karte mit weiteren Instruktionen von einem großen Stapel zu nehmen. Auf jeder dieser Karten stand: „Zerreißen Sie das Blatt, das Sie soeben bearbeitet haben in mindestens 32 Stücke. Nehmen Sie das nächste Arbeitsblatt und arbeiten Sie weiter wie bisher. Wenn Sie das nächste Arbeitsblatt fertiggestellt haben, nehmen Sie die nächste

Sisyphus im Internet - Soziale Einflussnahme im webbasierten Experiment

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Karte, die weitere Instruktionen enthält. Arbeiten Sie so sorgfaltig und schnell wie Sie können!" Orne war überzeugt: Sobald die Probanden entdeckt hätten, dass alle Karten die gleichen Anweisungen enthielten, und jedes ausgefüllte Arbeitsblatt sofort zu vernichten sei dass die Aufgabe kurz gesagt vollkommen sinnlos war - würden sie den Versuch beenden. Doch auch diesmal wurde seine Erwartung enttäuscht: Stundenlang arbeiteten die Probanden konzentriert, ohne Anzeichen von Widerspruch oder Empörung. Eine anschließende Befragung zeigte, dass die Probanden dem Versuch eine sinnvolle Fragestellung zuschrieben, beispielsweise dass es darum gehe, Ausdauer oder Geduld zu messen, und damit ihre Anstrengungen in einen sinnvollen Kontext stellten. Orne scheiterte zwar bei der Suche nach Aufgaben für die Hypnoseforschung, seine Befunde regten ihn aber an, sich mit methodologischen Problemen des psychologischen Experiments auseinander zu setzen. Dabei betrachtete er insbesondere die Rolle von Erwartungen, Situationswahrnehmung und Motivation der Versuchsteilnehmer und diskutierte das Risiko daraus resultierender Artefakte. Aus seiner Sicht stellt ein Experiment ein soziales Handlungsfeld dar, das sowohl für die Versuchsteilnehmer als auch für die Versuchsleiter mit spezifischen Rollenerwartungen verknüpft und durch einen hohen Aufforderungsgehalt ("Demand Characteristics") gekennzeichnet ist. Unter Demand Characteristics versteht er „... the totality of cues and mutual role expectations that inhere in a social context (e.g. a psychological experiment), which serve to influence the behavior and/or self-reported experiences of the research participant." (Orne & Whitehouse 2000, 469). Seine Vorstellung impliziert, dass die Teilnehmer eines psychologischen Experiments nicht passiv auf das experimentelle Treatment reagieren, sondern absichtsvoll handeln - und zwar abhängig davon, wie sie die materiellen und sozialen Rahmenbedingungen im Experiment wahrnehmen und interpretieren. Die „Demand Characteristics" - subtile Cues, die sich aus Instruktion, Aufgabenstellung und Verhalten des Versuchsleiters ergeben - leiten dabei die Handlungsziele der Probanden, ihre Rollenerwartungen und ihre Vermutungen über Ziele und Hypothesen eines Experimentes. So ist eine Person, die sich einverstanden erklärt hat, an einem Experiment teilzunehmen, im allgemeinen bereit, auf Anweisung des Versuchsleiters engagiert und konzentriert unterschiedlichste Handlungen zu vollziehen, ohne ihren Sinn zu hinterfragen, selbst wenn diese Handlungen mit Anstrengungen, Langeweile oder sogar Schmerz verbunden sind. „An einem Experiment teilnehmen" ist mit der impliziten Annahme der Versuchsteilnehmer verbunden, dass die eigenen Handlungen sinnvoll sind, da sie zum Ziel des Experiments beitragen und damit letztendlich der Wissenschaft dienen. Als „gute Versuchspersonen" streben die Probanden danach, dem - von ihnen angenommenen - Zweck eines Experimentes zu dienen, die Ergebnisse nicht zu verderben, die Hypothese zu unterstützen.

2

Sisyphus im Internet

Sind Personen auch in webbasierten Experimenten bereit, ähnlich wie in Ornes (1962) Versuchen, über einen längeren Zeitraum langweilige und offensichtlich nicht zu bewältigende Aufgaben zu bearbeiten? Einerseits liegt die Vermutung nahe, dass die Bereitschaft dazu gering sein wird: Da die Probanden anonym bleiben und der persönliche Kontakt zum Versuchsleiter entfällt, ist die soziale Verbindlichkeit im webbasierten Experiment gering. Die

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Heike Ollesch, Edgar Heineken

Schwelle für einen Versuchsabbruch ist niedrig, ein Klick zum Schließen des Browserfensters reicht aus. (Meyer 2002) zufolge muss die Teilnahme an einem Experiment für die Probanden herausfordernd oder unterhaltsam sein - eine fast unübersehbar lange Folge einfacher Rechenaufgaben dürfte diesen Kriterien nicht genügen. Andererseits schafft auch ein webbasiertes Experiment ein Handlungsfeld, in dem soziale Konventionen und Rollenerwartungen Einfluss auf das Handeln der Probanden haben könnten. Auch wenn kein Versuchsleiter persönlich in Erscheinung tritt, spiegeln doch Versuchsaufbau, Instruktionen und Informationstexte einen „virtuellen" Versuchsleiter wider. Mit der Entscheidung für die Teilnahme an einem Experiment erklären sich die Probanden zunächst bereit, sich auf die Rolle des „Versuchsteilnehmers" einzulassen. Die Frage, wie lange Personen bereit sind, für die Zeit eines webbasierten Experiments andere Aktivitäten zurückzustellen, die Instruktionen zu befolgen und sich auf ihre Aufgabenstellung zu konzentrieren, selbst wenn diese langweilig und langwierig ist, kann nur empirisch beantwortet werden. Sie wurde in einer Adaption des Sisyphus-Experimentes von Ome (1962) als webbasiertem Experiment untersucht. In der Untersuchung wurden zusätzlich psychosoziale Merkmale des „virtuellen Versuchsleiters" variiert, genauer sein Status (Student / Professor) und sein Auftreten (persönlich-wertschätzend / unpersönlich-neutral), um festzustellen, ob derartige Attribute auch in einer virtuellen Umgebung die Teilnahmebereitschaft der Probanden beeinflussen können. Das webbasierte Experiment wurde in der Lab.OR-Umgebung (Heineken et al. 2003) gestaltet und mit Studierenden einer einführenden Psychologie-Lehrveranstaltung durchgeführt. Diese Stichprobe wurde gewählt, da sie im Nachhinein über Fragestellung und Zielsetzung des Experimentes aufgeklärt werden konnte und die Untersuchung somit nicht elementaren ethischen Standards der psychologischen Forschung (APA 2002; vgl. auch Nosek et al. 2002) widerspricht, die u.a. fordern, die Teilnehmer an einem Experiment über dessen Zweck und Dauer zu informieren und ihnen im Anschluss an die Versuchsteilnahme ein umfassendes Debriefing zu gewähren. Die 120 Teilnehmer einer Vorlesung wurden von den Lehrenden informiert, dass ein Kollege an einer anderen Hochschule sie gebeten habe, ihre Studierenden auf ein webbasiertes Experiment hinzuweisen, für das er dringend noch Probanden suche. Da er die Untersuchung schnell abschließen müsse, sollten sie wenn möglich innerhalb der nächsten drei Tage an dem Experiment teilnehmen, zu dem ihnen eine Webadresse genannt wurde. Von den 120 Teilnehmern der Veranstaltung kamen 108 dieser Bitte nach, und suchten die angegebene Webadresse auf. Dort wurde nun erhoben, wie viele Aufgaben des webbasierten Sysiphus-Experimentes die Probanden bearbeiteten, bevor sie den Versuch abbrachen. Da aufgrund eines Datenbankproblemes einige Datensätze fehlerhaft waren, konnten nur die Daten von 92 Probanden in die weitere Analyse eingehen. Unter der angegebenen Webadresse wurden die Teilnehmer zunächst auf einer Eingangsseite aufgefordert, für eine ruhige Umgebung zu sorgen, so dass sie ohne Störungen oder Unterbrechungen an dem Experiment teilnehmen könnten. Auf der folgenden Seite stellte sich der Versuchsleiter (je nach Bedingung Student oder Professor) vor. Dies geschah ausschließlich in einem kurzen Text (persönlich-wertschätzend oder unpersönlich-neutral formuliert), der am Bildschirm präsentiert wurde. Auf der folgenden Seite wurden die Probanden dann informiert, dass ihre Aufgabe darin bestehe, eine Reihe einfacher Rechenaufgaben zu bearbeiten und sie dabei schnell und konzentriert vorgehen sollten. Es wurden keine Angaben über Dauer oder

Sisyphus im Internet - Soziale Einflussnahme im webbasierten Experiment

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Zweck des Versuches gemacht. Anschließend wurde auf einer Folge einzelner Webseiten jeweils eine einfache Rechenaufgabe präsentiert (Addition / Multiplikation jeweils einer einund einer zweistelligen Zahl). Auf jeder Seite war die laufende Nummer der dargebotenen Aufgabe und eine fiktive Gesamtzahl der Aufgaben angegeben („Aufgabe X von 20.000"). Der Versuch endete, wenn der Proband den Webbrowser schloss, spätestens aber nach Bearbeitung der tausendsten Aufgabe. Registriert wurden die Aufgabenlösungen und die Zeit, die die Probanden für die Bearbeitung der Aufgaben aufwendeten. Die Anzahl bearbeiteter Aufgaben wurde ermittelt, indem die Korrektheit der Lösungen geprüft und bestimmt wurde, bis zu welcher Aufgabe die Probanden konzentriert gearbeitet haben (max. drei falsch oder nicht gelöste Aufgaben innerhalb eines Blocks von zehn aufeinanderfolgenden Aufgaben). In der folgenden Sitzung der Vorlesung wurden die Studierenden über den Hintergrund des Versuchs aufgeklärt. In Abbildung 1 sind die Befunde dargestellt. Die linksgipflige Häufigkeitsverteilung für die Anzahl der von den Probanden bearbeiteten Aufgaben zeigt, dass zwar ein großer Teil der Probanden den Versuch nach relativ wenigen Aufgaben abbrach. Etwa 20% der Teilnehmer bearbeiteten 20 Aufgaben oder weniger. Der Median liegt bei 75 bearbeiteten Aufgaben. 20% der Teilnehmer bearbeiteten 200 Aufgaben und mehr, und es gab immerhin zwei Teilnehmer, die tatsächlich alle 1000 Aufgaben bearbeiteten. Um zu überprüfen, ob sich die Merkmale des virtuellen Versuchsleiters auf die Teilnahmebereitschaft der Probanden auswirkten, wurden die Daten z-transformiert und anschließend einer Varianzanalyse mit den beiden Zufallsgruppenfaktoren „Status" und „Auftreten" des virtuellen Versuchsleiters unterzogen. Es zeigten sich keine signifikanten Haupteffekte, weder Status noch Auftreten des virtuellen Versuchsleiters haben für sich genommen einen Einfluss auf die Teilnahmebereitschaft, aber die in Abbildung 1 dargestellte Wechselwirkung der beiden Faktoren erwies sich als signifikant (F 18 4=6,35; p im Menü für zu erwartende Unterpunkte optisch sehr ähnlich. Wie die Abbildung 6 links zeigt, wurde aber fast ausschließlich die dafür vorgesehene Auswahltaste korrekt verwendet. Hier lernt der Anwender offensichtlich schnell dazu. Unerwartet war andererseits der überaus häufige falsche Gebrauch der Taste « um im Menü zur vorherigen Ebene zurückzukehren, wie Abbildung 6 rechts zeigt. Die Taste « wurde in den ersten Aufgaben deutlich häufiger als die am Gerät dafür vorgesehene Taste (z.B. „Menü") verwendet. Deren Funktion wurde offensichtlich erst sehr spät erkannt. Lediglich in der

Interaktionsformen und Usability von MP3-Playern

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letzten Aufgabe wurde die korrekte Taste sehr viel häufiger verwendet als die falsche Taste « , was für einen Lerneffekt bei den Teilnehmern spricht.

4

Zusammenfassung und Ausblick

Ausgehend von einer Analyse der verschiedenen Interaktionsformen haben wir die Usability von aktuellen MP3-Playern untersucht. Insgesamt wurde in der interaktiven Simulation unsere Annahme bestätigt, dass die Selbsterklärungsfahigkeit sowohl einen starken Einfluss auf die Usability von MP3-Playern hat, als auch, dass diese Eigenschaft vielfach noch verbessert werden kann - auch wenn die Werbung die „Benutzerfreundlichkeit" betont. Das zeigt sich u.a. im teilweise sehr hohen Aufwand an Interaktionen eines erheblichen Anteils der Teilnehmer. Außerdem wurden besonders die Tasten « und » sehr oft fehlerhaft verwendet. Hinzu kommt, dass Teilnehmern mit unbekannten Playermodellen teils sehr viel schlechter abschnitten, als wenn Sie ihren eigenen, bekannten Player in der Simulation bedienten. Auch, dass „Experten" nicht besser als alle Teilnehmer waren, läßt sich auf die mangelnde Selbsterklärungsfähigkeit zurückführen. Im Vergleich der Interaktionskonzepte und Elemente hat die Bedienung mittels Tasten in der Simulation Vorteile gegenüber der Benutzung mit Rotationsschiebeflächen ergeben. Vor allem Benutzer denen das Modell fremd ist, kommen mit Tasten deutlich besser zurecht. Diese Mängel in der Usability halten viele Interessenten aber offensichtlich weder vom Kauf noch von einer positiven Bewertung ab. Die (eher nicht überzeugende) Usability wird aber wahrscheinlich durch die ,joy of use" - oder zumindest deren Antizipation - in den Hintergrund gestellt. Als positiv empfundene Faktoren wie Ästhetik, Coolness oder auch Freude an der Gestaltung und der angenehmen Haptik überwiegen dann wohl die Benutzungsmängel. Aktuell scheint die Design-getriebene Gestaltung MP3-Player, wie z.B. des Marktführers iPod, zur Folge zu haben, möglichst wenige Hinweise auf Funktionen zu geben. Damit fehlt den Interaktionselementen die Selbstbeschreibung - sie können damit eben nicht „intuitiv", d.h. spontan, ohne Vorwissen, verwendet werden. Um als Käufer trotzdem das neu erworbene Gerät benutzen zu können, muß man zuerst die Gebrauchsanleitung lesen. Die bei neuen Modellen stets steigende Speicherkapazität erfordert damit, aus immer mehr Titeln auszuwählen - was wiederum neue, bessere, schnellere Verfahren zur Navigation erfordert. Die Funktionalität wird dabei ebenso sicher erweitert, was tiefere und/oder breitere Menüs erfordert. Die Displays der Player sind bisher zwar in der Anzahl der Pixel gewachsen.Um auch weiterhin in die Jacken- oder Hosentasche gesteckt zu werden, können sie sich nicht viel weiter vergrößern. Diese Kombination von Randbedingungen ergibt eine wachsende Herausforderung für die Gestaltung der Interaktion. Für einige Geräte ist daher zu erwarten, dass Ihre Benutzungsoberfläche sich mehr und mehr dem funktionalen GUI-Design annähert, wie wir es von PDAs kennen. Diese Featuregetriebene Entwicklung steht der (noch) aktuellen Design-getriebenen Strömung entgegen.

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Markus Dahm, Marius Günter, Jannic Hassing, Martin Bach

Welche Richtung sich durchsetzen wird, werden wir erleben; ebenfalls, ob auf dem Markt Platz für beide ist.

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Kontaktinformationen Prof. Dr.-Ing. Markus Dahm, FH Düsseldorf, FB Medien, [email protected] Website der interaktiven Simulation: www.mp3ergo.de

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 99

Kooperatives Arbeiten unter der Lupe Christian Seeling, Wolfgang Prinz, Rudolf Ruland, Andreas Becks Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, Sankt Augustin Zusammenfassung In diesem Beitrag zeigen wir, wie ein Mix aus Text Mining, Informationsvisualisierung und Explorativer Datenanalyse helfen kann, den Überblick in kooperativen Arbeitsumgebungen zu verbessern. Das neuartige Systemkonzept ermöglicht dem Projektmitarbeiter oder -manager eine Art grafischen Röntgenblick auf Dokumente und Ordnungsstrukturen, noch wichtiger aber auf Personen und ihre Netzwerke und Aktivitäten. In einer Benutzerstudie mit Experten aus dem Bereich kooperatives Arbeiten wird der Nutzen solcher Werkzeuge für das kooperative Arbeiten in Forschungsprojekten bewertet.

1

Einleitung

Obwohl E-Mail immer noch das dominierende Medium zur Kommunikation und zum Austausch von Dokumenten ist, finden in den vergangenen Jahren web-basierte Systeme zum kooperativen Dokumentenmanagement wie z.B. BSCW (Appelt 1999), CommSy (Fink 2005) oder MS-Sharepoint eine immer stärkere Verbreitung. Allerdings werden kooperative Arbeitsprozesse schnell komplex und erfordern daher eine gute Abstimmung der Beteiligten. Durch die Beteiligung an mehreren Projekten oder durch das vorübergehende Ausscheiden aus einer virtuellen Arbeitsgemeinschaft, etwa bedingt durch Dienstreisen, wird der Überblick über das Projektgeschehen schnell zur Herausforderung für jeden Beteiligten. Aus Sicht eines Projektmanagers ist ein guter Überblick über alle Aktivitäten jedoch Pflicht. Aber auch jeder Projektteilnehmer hat die Aufgabe, im Rahmen seines Verantwortungsbereichs informiert zu bleiben. Ziele einer guten Wahrnehmung von Kooperationsaktivitäten betreffen die Faktoren Qualität und Zeit, denn es geht u.a. darum, •

dem Auftraggeber konsistente Einreichungen abzuliefern und ein konsistentes Gesamtbild des Projektes zu vermitteln, also geeignete Querbezüge zwischen Kapiteln, Dokumenten, Arbeitspaketen etc. zu schaffen,

•

sich einen schnellen und umfassenden Überblick über den Stand des Projektes zu verschaffen, z.B. nach Reisetätigkeiten,

•

zeitliche Engpässe oder inhaltliche Defizite frühzeitig zu erkennen,

•

bei überlappenden Tätigkeiten und Kompetenzen Mehrfacharbeit zu vermeiden.

100

Christian Seeling, Wolfgang Prinz, Rudolf Ruland, Andreas Becks

Eine stark auf Dokumente und Ablagestrukturen fokussierte Sichtweise, wie man sie in den meisten Systemen vorfindet, verhindert oft eine einfache Wahrnehmung der Zusammenhänge in dem virtuellen Arbeitsumfeld. Ein wesentlicher Grund dafür ist, dass der Zugriff auf die kooperative Umgebung entsprechend vorgegebener Strukturen erfolgen muss. In diesem Papier präsentieren wir einen Lösungsansatz sowie dessen Evaluation, der auf der Kombination einer Analyse der Dokumentinhalte sowie der Benutzeraktivitäten beruht. Damit erhält der Benutzer die Möglichkeit, diese Information zu kombinieren, bzw. flexible Zugriffspfade für verschiedenste, auch inhaltsbezogene Fragestellungen zu verwenden. Das Ziel dieses Ansatzes ist die Unterstützung des Benutzers bei folgenden Aufgaben: •

Identifikation der relevanten Dokumente zu einem Thema, obwohl diese über die Ablagestrukturen verstreut abgelegt sind.

•

Erkennen sozialer und inhaltlicher Netzwerke innerhalb einer Nutzergruppe durch die Untersuchung und Visualisierung von Querbeziehungen zwischen Inhalten und Nutzern, die durch Nutzeraktivitäten entstanden sind.

•

Bildung eines schnellen Überblicks über die wichtigen Aktivitäten und deren Zusammenhänge, die innerhalb der Kooperationsumgebung über einen bestimmten Zeitraum stattgefunden haben.

Im Folgenden beschreiben wir zunächst existierende Ansätze für diese Problemstellung. Anschließend beschreiben wir das Systemdesign. Einen weiteren Schwerpunkt des Papiers bildet die Evaluation.

2

Werkzeuge für Awareness u. Informationszugriff

Für das BSCW-System wurden zahlreiche Werkzeuge und Forschungsprototypen zur Aktivitätsanalyse entwickelt. (Pankoke-Babatz et al. 2004) klassifizieren die Beiträge zur Aktivitätsanalyse nach vier Zugriffsdimensionen: Sie unterscheiden Akteur, Artefakt, Aktivität und Zeit. Hier seien zwei der klassifizierten Spezialwerkzeuge heraus gegriffen: Das System Readers (Pallot et al. 2006) verwendet einen Hypergraph zur verknüpften Anzeige von Akteuren und Artefakten. Mit Readers lässt sich beispielsweise leicht herausfinden, von welchen Personen Dokumente gelesen werden. Mit dem TOWER System (Prinz 2003) wurde versucht, eine Verbindung zwischen den Artefakten und den Akteuren in Form einer 3D Welt herzustellen, die die gemeinsam genutzten Dokumente als Landschaft visualisiert und gleichzeitig die Handlungen der Benutzer als Avatar-Animationen sichtbar macht. Das Werkzeug SmartMaps (Gräther 2003) verwendet eine Treemap-Metapher zur kompakten Anzeige von Aktivitäten in hierarchischen kooperativen Ablagestrukturen. SmartMaps unterstützen den Überblick über Aktivitäten bzgl. der Ablagestruktur. Unabhängig von der Betrachtung kooperativer Systeme existieren verschiedene Ansätze zur visuellen Informationssuche. (Reiter 2001) präsentiert mit INSYDER ein System, das ähnlich wie SWAPit verschiedene Darstellungsformen kombiniert, um die Informationssuche im Web zu vereinfachen. In einer Erweiterung (Reiter 2003) ist das System auch in der Lage

Kooperatives Arbeiten unter der Lupe

101

andere große Datenmengen zu visualisieren. Interessant für die Darstellung großer Informationsräume und -netze wie sie in einer kooperativen Arbeitsumgebung vorliegen, ist auch der Matrix-Browser (Ziegler 2002). Das System ermöglicht die Darstellung der Beziehung zwischen Konzepten in Form einer Matrix, beschränkt sich dabei auf die Verbindung von 2 Konzepttypen, d.h. in unserem Falle auf 2 Zugriffsdimensionen. Gemeinsam ist all diesen Ansätzen, dass sie sich immer auf maximal 2 Zugriffsdimensionen konzentrieren. Interessant für die Untersuchung der Aktivitäten in einer Kooperationsumgebung ist jedoch die beliebige Kombination aller vier Zugriffsdimensionen, um dem Benutzer einen flexiblen Einstieg in die Recherche zu ermöglichen. Mit der hier vorgestellten Kombination von BSCW und SWAPit wird dazu ein Beitrag geleistet. Im nächsten Abschnitt werden die Systeme dazu zunächst kurz vorgestellt.

3

Systemkonzept

In diesem Kapitel beschreiben wir den Einsatz des Analysewerkzeugs SWAPit für den Zugriff auf Aktivitäten und Artefakte der kooperativen Arbeitsumgebung BSCW. Im nächsten Abschnitt werden beide Systeme zunächst kurz vorgestellt.

3.1

Basistechnologien - BSCW und SWAPit

Das BSCW-System realisiert eine web-basierte kooperative Arbeitsumgebung (Appelt 1999). BSCW hat sich mit seinem umfangreichen Funktionsumfang (z.B. Dokumentenverwaltung, Kalender, Adressbuch, Workflow-Unterstützung, Umfragen, Blogs) und der einfachen Benutzbarkeit für den professionellen Einsatz in Forschung und Industrie etabliert. BSCW zeichnet alle Benutzeraktivitäten mit und verfügt über einige Mechanismen, mit denen sich Benutzer über die Aktivitäten (Ereignisse) im Workspace informieren können: So lassen sich E-Mail-Benachrichtigungen abonnieren. Awareness-Symbole weisen auf Aktivitäten an kooperativen Artefakten hin (z.B. Lese-Zugriffe). Zu einem Artefakt lässt sich zudem die gesamte Aktivitätshistorie abfragen. Einige der Mechanismen für Informationszugriff und Awareness, die das BSCW-System bietet, finden sich auch in anderen Produkten wieder. Das BSCW-System wird als ein Repräsentant der Systemklasse Kooperationsumgebung näher untersucht. Das SWAPit-System (Seeling & Becks 2004) kombiniert die Analyse unstrukturierter Textdokumente und damit verknüpfter strukturierter relationaler und hierarchischer Daten. Das Werkzeug entwickelt in besonders komplexen Anwendungsbereichen seine Stärke, in denen eine Vielzahl entscheidungsrelevanter Informationen aus verschiedenen Quellen und operativen Systemen verdichtet werden muss. Bewährte Beispiele sind Patentanalyse, Beschwerdemanagement in Banken und Versicherungen, und Terminologiearbeit in den Kulturwissenschaften. Eine Mischung aus Algorithmen des Text/Data Mining, Informationsvisualisierung, sowie zahlreichen interaktiven Werkzeugen zur Text- und Datenanalyse ermöglicht die Übersicht über die heterogenen Informationen, die in kombinierten grafischen Sichten dargestellt und zugreifbar gemacht werden.

102

3.2

Christian Seeling, Wolfgang Prinz, Rudolf Ruland, Andreas Becks

Systemdesign und Verwendung

Die Inhaltsanalyse von Textdokumenten ist eine Stärke von SWAPit. Die übersichtliche und einprägsame Clusterdarstellung erleichtert die Arbeit mit großen Mengen komplexer und inhaltlich zusammenhängender Artefakte. Zusätzlich zum inhaltsbasierten Zugriff lassen sich alle vier Zugriffsdimensionen aus (Pankoke-Babatz et al. 2004) auf natürliche und intuitive Weise mit SWAPit's Sichtenkonzept zur Navigation nutzbar machen. Eine Aktivität besteht aus Akteur, Artefakt, Zeit und Aktivitätstyp. In SWAPit bietet sich an, diese Aktivitäten zur interaktiven Verknüpfung der Sichten zu nutzen. Dadurch unterstützt das System zugleich die Inhalts- und die Aktivitätsanalyse und wird zu einem mächtigen Recherchewerkzeug. Themenlandkarte

Kategorienbaum

Aktivitäten betreffen Artefakt

Aktivitäten Person x Zeit (Ali, Create, Modify, Read)

Metadatum beschreibt Artefakt

Akteure führen Aktivitäten an Artefakten aus

Faktentabellen Abbildung 1: Systemskizze für die Aktivitätsanalyse in kooperativen Arbeitsumgebungen. Jede Informationsart ist farbig codiert. So werden alle relevanten Informationen zu einer Menge von Artefakte, die in der Themenkarte ausgewählt wurden, grün dargestellt (z.B. Metadaten, Akteure, Ordner).

In mehreren Iterationen wurde ein Sichtendesign für SWAPit entwickelt (Abbildung 1). Jede Informationsart wird in einer geeigneten grafischen Sicht dargestellt. Sichten sind verknüpft durch Aktivitäten. Die Artefakte werden auf der Themenlandkarte dargestellt und sind mit tabellarischen Metadaten (z.B. Name und Beschreibung) verknüpft. Die Aktivitäten, die sich in drei Arten unterscheiden lassen (Erstellen, Modifizieren und Lesen von Artefakten) werden explizit in drei Tabellen dargestellt und sind mit den entsprechenden Artefakten verknüpft. Die Projektteilnehmer (Akteure) werden als Kategorien dargestellt und (redundant) in einer Faktensicht tabellarisch aufgelistet, damit sich Fragen nach Kooperation bzw. gemeinsamen Interessen adressieren lassen. Die Ordnerstrukturen des BSCW, in welchen die Artefakte abgelegt sind, werden hierarchisch in einer Kategoriensicht dargestellt. Abbildung 2 zeigt das SWAPit-System, konfiguriert für Aktivitäts- und Inhaltsanalysen in kooperativen Arbeitsumgebungen. In diesem Beispiel werden Informationen aus dem EU-Forschungsprojekt EcoSpace darstellt und flexibel explorierbar gemacht.

103

Kooperatives Arbeiten unter der Lupe

j Akteure,

Suchwerkzeug

ps.

A

Ordnerstrukturen

Kategorien -Baum

i SWAPit bs-

Hand-Cursor

Abbildung 1: Startbildschirm

eines Spieldurchlaufs

Abbildung 2: Screenshot während eines Spiellaufs

Pro Person wurden die Gestaltungsvarianten in randomisierter Reihenfolge dargeboten. Eine Sitzung beinhaltete im Optimalfall 48 Klicks und beanspruchte in der Regel 5-15 Minuten, was auch in etwa der Aufmerksamkeitsspanne dieser Altersstufe entspricht (Bernard 2003). Die drei Farbflächen befinden sich in der Mitte des Bildschirms, um eine erleichterte Ansteuerung durch das automatische Stoppen des Mauszeigers am Bildschirmrand (Toggnazzini 1999) auszuschließen. Die Positionsreihenfolge der insgesamt acht zu klickenden Schaltflächen während eines Spiellaufs folgte einem festgelegten Schema für jede Gestaltungsvariante. Die Reihenfolge der erscheinenden Farben sowie die Reihenfolge der Farben auf den Schaltflächen änderten sich dagegen, um Lerneffekte bei den Kindern zu vermeiden. Die Umsetzung des Testmaterials erfolgte mittels Macromedia Flash MX. Die Aufzeichnung der abhängigen Variablen wurde dabei ebenfalls in die Plattform eingebettet.

5.3

Versuchsaufbau und -ablauf

Der Versuch wurde in der Computer-Ecke der Tagesstätte aufgebaut. Um eine Ablenkung durch andere spielende Kinder auszuschließen, wurde die Versuchsperson mit dem Rücken zum Raum platziert und zusätzlich mit einem Raumteiler abgeschirmt. Ein 21 Zoll Röhren-

164

Julia Maly, Michael Burmester, Claus Görner

monitor mit einer Auflösung von 1024 x 768px und eine optische USB-Maus von normaler Größe schafften vergleichbare Versuchsbedingungen zu Hourcade et al. (2004). Die Kinder nahmen freiwillig an der Untersuchung teil und bestimmten auch den Zeitpunkt selbst. Fand sich ein Kind zum Test ein, erfolgte eine kurze Vorstellung und Erfassung der Computererfahrung. Nach der Instruktion absolvierte jede Versuchsperson einen Probespiellauf, um mit dem Spiel vertraut zu werden. Gleichzeitig wurde dabei eine subjektive Einschätzung der Versuchsleiterin hinsichtlich der Fähigkeiten des Kindes zur Farbunterscheidung und dem Umgang mit der Maus getroffen. Dann startete der eigentliche Testlauf mit sechs Spielläufen - entsprechend der sechs Gestaltungsvarianten.

5.4

Auswertungsmethode

Die Auswertung der Daten wurde mit dem statistischen Verfahren der Varianzanalyse (z.B. Bortz 2005) vorgenommen. Gewählt wurde eine dreifaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung auf zwei Faktoren. Als Zwischensubjektfaktor wurde das „Alter" der Versuchspersonen definiert. Die zwei Innersubjektfaktoren waren „Varianten" und „Durchgang". Mit „Varianten" werden die sechs Gestaltungsvarianten (vgl. Tabelle 1) als sechsfachgestufte unabhängige Variable eingebracht. Jedes Spiel mit einer Gestaltungsvariante bestand aus acht Klicks auf Schaltflächen. Diese Klicks werden als Durchgänge bezeichnet und zum achtfach gestuften Innersubjektfaktor „Durchgang" zusammengefasst. Die beiden Faktoren bestehen aus wiederholten Messungen, denn jede Versuchsperson spielte mit jeder Gestaltungsvariante und führte dabei acht Durchgänge aus. Die Varianzanalysen wurden für die abhängigen Variablen Zielberührungen (z) und Ungenauigkeit (g) gerechnet. Das Signifikanzniveau wird für alle Effekte auf 0,05 festgelegt. Gerechnet wurde die Varianzanalyse mit Hilfe der Statistiksoftware SPSS 14.0 für Windows (SPSS 2005) mit dem allgemeinen linearen Modell für Messwiederholungen.

6

Ergebnisse der Varianzanalysen

6.1

Abhängige Variable Zielberührungen (z)

Die beiden Haupteffekte „Varianten" (QS=43,553, df=5, F=7,376, p=0,000**) und „Durchgang" (QS=26,922, df=7, F=3,429, p=0,002**) werden signifikant. Alle anderen Effekte sind nicht signifikant. Abbildung 3 zeigt die Randmittel der abhängigen Variable Zielberührungen (z) für den signifikanten Haupteffekt „Varianten". Hier wird deutlich, dass die Varianten 64px und Expand weniger Zielberührungen aufweisen als die anderen Varianten. Die Variante 32px dagegen weist mehr Zielberührungen auf als alle anderen Gestaltungsvarianten.

Schaltflächen grafischer Benutzungsoberflächen für Vorschulkinder

Expand

Magnat

vwgrtOart

165

tu*wart

Abbildung 3: Randmittel: abhängigen Variable Zielberührungen (z) für den sign. Haupteffekt „ Variante "

Abbildung 4: Randmittel: abhängigen Variable Zielberührungen (z) für den sign. Haupteffekt „Durchgang"

Berechnet man die einfachen Kontraste der Randmittel von z für den Haupteffekt „Varianten" und setzt die Gestaltungsvariante 64px als in der Literatur positiv beschriebene Referenz, so zeigt sich, dass alle Varianten außer Expand signifikante Kontraste aufweisen. Alle Varianten mit signifikanten Kontrasten zur Referenzvariante 64px weisen signifikant mehr Zielberührungen auf als 64px. Der signifikante Haupteffekt „Durchgang" wird in Abbildung 4 dargestellt. Für die Durchgänge wurden Helmert-Kontraste berechnet, das heißt es wird jeweils der Mittelwert der abhängigen Variable z einer Stufe des Faktors „Durchgang" mit der folgenden Stufe berechnet. Die signifikanten Kontraste Durchgang 1 gegen 2 (df=l, F=5,681, p=0,023**), 5 gegen 6 (df=l, F=5,524, p=0,025**) und 7 gegen 8 (df=l, F=8,795, p=0,006**) zeigen eine fallende Tendenz, was auf einen Lerneffekt der Ansteuerungsleichtigkeit während des Spiels schließen lässt.

6.2

Abhängige Variable Ungenauigkeit (g)

Die dreifaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung auf zwei Faktoren zur abhängigen Variable Ungenauigkeit (g) zeigt einen signifikanten Haupteffekt „Durchgang" (QS=43,866, df=3,68l', F=6,864, p=0,000**) und einen signifikanten Zwischensubjekteffekt ,Alter" (QS=5,152, d f = l , F=5,871, p=0,013**). Der signifikante Altersunterschied hinsichtlich der Ungenauigkeit (g) wird in Abbildung 5 veranschaulicht. Die fünfjährigen Versuchspersonen schalten genauer als die vierjährigen.

1

Freiheitsgrade df sind aufgrund der Greenhouse-Geisser-Korrektur gebrochen.

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Julia Maly, Michael Burmester, Claus Görner

Abbildung 5: Randmittel der abh. Variable Vngenauigkeit (g) fiir den sign. Zwischensubjekteffekt Alter

Abbildung 6: Randmittel der abh. Variable Ungenauigkeit (g) fiir den sign. Haupteffekt Durchgang

Abbildung 6 zeigt den signifikanten Haupteffekt Durchgang für g. Hier lässt sich über die Durchgänge hinweg keine fallende Tendenz wie bei der Variable z entdecken, die auf einen Lerneffekt schließen ließe. Es wurden Helmert-Kontraste berechnet. Signifikante Kontraste finden sich bei Durchgang 1 gegen 2 (df=l, F=15,591, p=0,000**) und 5 gegen 6 (df=l, F=14,872, p=0,001**). In beiden Fälle ist der Schaltvorgang nach der Bewegung von der Startschaltfläche (vgl. Abbildung 7 oben links) zur mittleren Schaltfläche signifikant ungenau. Die Schaltvorgänge nach Bewegungen von der mittleren Schaltfläche auf die rechte (Durchgang 2 gegen 3; df=l, F=7,291, p=0,011**) bzw. von der rechten auf die linke Schaltfläche (7 gegen 8; df=l, F=7,230, p=0,011**) werden genauer (vgl. Abbildung 7).

o o e Abbildung 7: Reihenfolge der geforderten Tastenbetätigungen (Durchgang 1 bis 8)

1

Diskussion

Frage 1: Hinsichtlich der abhängigen Variable Zielberührungen (z) liegt ein signifikanter Haupteffekt der Varianten vor (vgl. Abbildung 3). Ein Unterschied zwischen den Varianten zeigt sich darin, dass die Varianten 64px und Expand signifikant weniger Zielberührungen verursachen als die anderen Varianten. Ein deutlicher Unterschied besteht zur kleinsten Variante 32px. Somit bestätigt sich das Ergebnis von Hourcade et al. (2004), dass die 64px Variante sehr günstig und die 32px sehr ungünstig für Kinder ist. Bedenken, die Zhai, Conversy, Beaudouin-Lafon & Guiard (2003; zitiert nach Hourcade et al. 2004) gegen expandie-

Schaltflächen grafischer Benutzungsoberflächen für Vorschulkinder

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rende Schaltflächen hinsichtlich der Genauigkeit beim Schalten äußerten, konnten nicht bestätigt werden, da die abhängige Variable Ungenauigkeit (g) keinen signifikanten Haupteffekt der Varianten erzeugte. Frage 2: Ein Haupteffekt des Alters wurde nur für die abhängige Variable Ungenauigkeit (g) gefunden. Die Vierjährigen schneiden signifikant schlechter ab als die Fünfjährigen. Dieses Ergebnis ist konform mit den Ergebnissen von Hourcade et al. (2004). Frage 3: Ein Interaktionseffekt von Alter und Varianten konnte bei beiden abhängigen Variablen nicht entdeckt werden. Die Konsequenz ist, dass es unter den sechs Gestaltungsvarianten keine gibt, die für vier- oder fünfjährige Kinder besser oder schlechter geeignet ist. Die abhängige Variable Zielberührungen (z) ergab einen signifikanten Haupteffekt der Durchgänge. Der in Abbildung 5 dargestellte - tendenziell absteigende - Verlauf der Randmittel der Zielberührungen und die entsprechende Berechnung der Kontraste legen nahe, dass es einen Lerneffekt über die acht Durchgänge hinweg hinsichtlich der Ansteuerung gibt. Auch die abhängige Variable Ungenauigkeit (g) weist einen signifikanten Haupteffekt der Durchgänge auf. Hier aber ist kein Lerneffekt erkennbar, sondern es zeigt sich, dass Schaltvorgänge nach Bewegungen über größere Distanz signifikant ungenauer sind als Schaltvorgänge nach Bewegungen zwischen den nebeneinander platzierten Schaltflächen (vgl. Abbildung 6 und 7). Die Ungenauigkeit nach Bewegungen über größere Distanz trifft jedoch nur für die Bewegung von der Start-Schaltfläche zu den Farb-Schaltflächen zu und nicht umgekehrt (vgl. Abbildung 7). Für die Gestaltung von grafischen Benutzungsoberflächen für Kinder im Vorschulalter ergeben sich folgende Gestaltungshinweise: (1) Als Schaltflächen können die Varianten 64px und Expand verwendet werden. Alle anderen Varianten sind zu verwerfen. (2) Die Variante Expand hat den Vorteil, dass sie grafisch ohne Annährung des Mauszeigers als 32px dargestellt wird und somit, anders als die 64px, Platz im Layout zulässt. Wenn die Expand im expandierten Zustand ist, darf sie jedoch keine anderen Schaltflächen verdecken. (3) Eine unterschiedliche Anpassung der Gestaltung an die Altersgruppen Vierjährige und Fünfjährige ist hinsichtlich der Schaltflächen nicht notwendig. 64px und Expand sind für beide Altersgruppen gleichermaßen geeignet.

8

Ausblick

Kinder üben beim Klicken großen Druck auf die Maustaste aus und verschieben dabei den Mauszeiger von der Schaltfläche. Eine Funktionsauslösung beim unmittelbaren Drücken der Maustaste (Mouse down) könnte eine Verbesserung der Schaltgenauigkeit bewirken. Vorteile von Crossing Interfaces, bei denen Schaltflächen durch bloßes Überfahren mit der Maus aktiviert werden, und Varianten mit Abbremsen der Mauszeigergeschwindigkeit bei Annäherung an eine Schaltfläche (Hourcade et al. 2004) könnten ebenfalls geprüft werden.

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Julia Maly, Michael Burmester, Claus Görner

Bei Kindern erfolgreiche Gestaltungskonzepte wie z.B. Expand könnten eventuell auch in der Anwendung für Erwachsene Verbesserungen mit sich bringen. Hourcade et al. 2004 ermittelten bspw. 10% falsche Schaltvorgänge bei Erwachsenen für 16 px große Zielpunkte.

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T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 169

Design and Evaluation of an Interactive Children's Book Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz Medieninformatik + Kunstpädagogik, Ludwig-Maximilians-Universität München Abstract We present the design and evaluation of an interactive children's book. It is implemented as an interactive web site, where children worldwide can create collages around a common theme and add them to the constantly growing book. After a discussion of usability for children and their access to art and computers, we describe the design and implementation of the book. We evaluated our design in two studies with 35 school children between 10 and 15 years of age, using the techniques of thinking aloud and constructive interaction. In the process, we identified and fixed a number of usability problems and gained additional insights for the design of this kind of interactive web applications for children.

1

Introduction

Today's Children grow up with technology as a natural part of their daily environments. Computers and "new media" are as familiar to them as reading and writing to the adult generation. Therefore, they interact with technology without the fear other generations exhibit (Mohr 2005, 224). When children use computers as an entertainment medium, they receive feedback and engage actively in the entertainment. The coming generation of users hence is an experienced, ambitious and critical target group, which needs to be studied carefully. In strong contradiction to this, it is still standard practice to test software for children with adults. The results of such tests are unlikely to match the real opinions of the children as the end users (Markopoulos & Bekker 2002).

1.1

The children' s book proj ect

The work presented here is part of an ongoing project about the illustration of children's books, which started in the art pedagogic department of our university in 1998. In 2004, Students and 7th grade school children jointly developed a children's book called "chicken or egg" (Huhn oder Ei), in which philosophical questions from the children's world were collected and illustrated with drawings and collages (see Figure 1). However, the calculated cost of production for a first edition of the physical book was too high. In addition, it seemed

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Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz

Figure 1: Analog version of the children's book "chicken or egg", in which pages can be turned autonomously in order to create different contexts

tempting to open the project to a much wider audience by producing an interactive version for the internet. The vision of the project was to develop an open book full of questions and illustrations in the form of a permanent interactive website. Everybody (children and adults) should have the possibility to extend and complete the existing book with their own ideas, questions and images. The website should be usable and enjoyable for children and fulfill pedagogical learning goals simultaneously. The challenge was to understand children and treat them as a special user group with strong opinions and needs.

1.2

Related Work

An interactive children's book can be categorized as an edutainment product, because it tries to join entertainment with pedagogical values. Similar types of creative software can be found, both as web applications or standalone programs. On the web, there are various coloring books, drawing or painting programs and collage software, mostly implemented as Java applets or Flash applications (Peggy&Hans; ICB; La Bruja). Unfortunately, they often do not advance creativity to the extent they claim. Stereotypical colors take the artistic decisions from the children and don't make high creative demands. This is particularly true for online coloring books. Existing collage programs (NGA; Kidsville; Pentacom) are better from a pedagogical point of view, but most of them don't provide free form drawing tools. The feeling of success mostly remains an illusion for the children. Another critical point sometimes is the lack of saving and printing options or a bad usability of the software. Particularly online software should also provide the means to publish the artwork produced online. A stronger support for the creative development is provided by offline tool software. While professional imaging software seldom is made for children's requirements, there are a number of programs especially produced for children, such as Disney Magic Artist (Disney) or Tux Paint (Tux Paint). A well known program, which is sometimes used for creative purposes is Microsoft's "Paint", because most children use their parents' Windows computer, where it is installed by default (Mohr 2005, 9). Even though it exhibits a number of usability problems, it can still teach some of the basic concepts of digital drawing.

Design and Evaluation of an Interactive Children's Book

2

171

Children's Computer Literacy

More than half of the children between 6 and 13 years in Germany have already been online (KIM). Children from an age of 10 years use the internet more intensively, most frequently at home (Kuchenbuch & Simon 2004,445). They like online games and - with increasing age use email or chat, and look for information. More than a third (35%) of the children use the computer for creative activities, such as painting, drawing and writing. Usually, their parents taught them how to use the computer and the internet, and the children are familiar enough with the computer devices and the software to just use it. Their media competence, however, is still not fully developed, because they don't have the capabilities to question, select and evaluate the content they encounter. Children do not only have different development states. They also differ in their cognitive capabilities, needs and attention levels (Perdrix et al.). It is therefore helpful to at least concentrate on a single age group, in order to reduce the overall variations in the target group. The target group of the interactive children's book is the group of children from the age of 10 years. They usually have good writing and reading skills and the ability to understand and create abstract concepts, which is necessary for philosophizing and for combining new images. Saving, undo and redo are familiar concepts for them. Children at the age of 10 years navigate a web site naturally and they usually like working on the computer. They read texts fast and can scan and localize interesting parts of the site. They already have a clear and oriented mental model. They can identify most objects on a home page and understand their meaning based on their previous experience (Perdrix et al. 2003). Furthermore, they are able to criticize und have useful suggestions and ideas.

3

Children and Art

During the children's socialization process, picture books are usually their first encounter with media and hence strongly shape their perception and opinions. As intermedial alliances of verbal und nonverbal systems of communication, picture books are intensively integrated in the art- pedagogical practice (Griinewald 1996). Paraphrasing picture stories with the help of experimental drawing techniques, such as collage, allows children to recognize the significant content of fictional reality as modifiable. Already during primary school, children are losing their joy of painting and their artistic productivity. The world becomes increasingly complex while their drawing capabilities remains on an almost permanent level. Hence, the expressive capabilities eventually become too limited to express their world. The results are often stereotypical artistic methods, which seem cramped und cliched (Glas 1999, 11). A method to avoid this and to keep their joy of painting is the collage technique. Pieces of the "real" reality (textile, wood, pieces of paper...) can be integrated in the image and can satisfy the artistic and naturalistic needs. Things are taken from their original context and brought into new contexts and meanings. This method gives the children more artistic freedom and the possibility to experiment and to explore the possibilities of art. The collage therefore became an important part of the drawing program of our website. It contains fragmental pieces of the children's collages from the initial children's book project that can be stamped onto the digital canvas. New combinations and meanings are formed. The child is invited to

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Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz

combine and extend them. It's a game of fantasy and experience. Recombining objects in a collage and painting with textures is interesting and motivating. The digital working area is not just a canvas, but a kind of stage, on which stories can develop. Digital drawing is connected with very different aesthetical attitudes. Children find new and innovative solutions while drawing on a computer (Mohr 2005, 13Iff.).

4

Children and usability

4.1

The Fun Factor

Usability for children should be extended by the factor fun: „Things are fun when they attract, capture, and hold our attention by provoking new or unusual emotions in contexts that typically arouse none, or by arousing emotions not typically aroused in a given context." (Sim et al.). Children don't want satisfaction. They want entertainment and fun.

4.2

Problems of Existing Web Interfaces

Not all rules for designing (web) interfaces can be applied to children. Their cognitive abilities are not yet fully developed, and they are often impatient. Therefore, they have to be treated in a special way. Design principles and usability criteria for children are the subject of ongoing research. Currently, many guidelines are based on very general assumptions or on informal observations of a small group of children. Large scale user studies with children are still not very common. Nielsen (Nielsen) conducted studies with children and found that they often could not to solve unforeseen technical problems going beyond the pure use of their software, because technology is not familiar to them to the necessary extent. Children and adults often dislike the same things, but there are some additional points to keep in mind when designing a website for children. The most important rule is to keep the website simple and not overloaded. Publicity and banners should be avoided altogether, because they cannot be differentiated from actual content. Children like colorful and simple websites with animations and sounds. Reaction times should be as fast as possible. Often children use old computers with old software. They most importantly want to be entertained. They want to discover the possibilities, and see what's happening on the website. Website authors should not use fantastic names for links, if simple and understandable terms exist. Even children know the most common internet words (Nielsen).

4.3

Usability Testing with Children

Evaluations should - wherever possible - be conducted with the target group, in this case with children. The method of heuristic evaluation is not adequate, because heuristics for adults are not proven to be valid for children (MacFarlane). Methods, which should be considered for children, are the picture card, thinking aloud or constructive interaction method, but even with these, children might have problems in expressing their thoughts and opinions. It is not always easy to follow user-centered-design principles when working with children.

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Especially recruiting children as study subjects and collaborative partners is more difficult than recruiting adults. A child's days are filled with school, homework and hobbies, and the agreement of the parents is an absolute prerequisite. In addition, they need to be supervised and entertained, in order to avoid boring waiting phases. For our studies, we recruited two school classes through a personal contact of one of the authors. They visited the institute during class time and their teachers looked after them, thus solving the responsibility problem. Since every single test took several minutes and involved only one or two children at a time, we had to provide distraction for the remaining children. They received breakfast and personal nametags labeled "software tester" and were entertained with games or used for other less formal evaluation tasks at the institute.

5

Design Aspects of the children's book

The interactive children's book was implemented as an interactive web site with a very simple structure. Users can either look at the existing book and leaf through the pages, similarly to the printed book, or they can add content. In order to add new questions or collages, they need to create a login which creates their own "atelier" in which they can then work, and to which they can return later and find it in the state in which they left it. The design of the entire web site is delicately tuned to work as a well-balanced and neutral platform for the children's artwork. The colors used for the background, as well as the typography and the icons are sophisticated and in harmony. You can find a small number of different colors and nuances of grey, even in the written text. The easily readable typography works with the subject of the web site and corresponds with the logo. The individual navigation buttons are building a unit with the other design elements. The collage box is the main palette in the collage drawing program. It offers a varied and motivating collection of picture elements. The colors of the different collage pieces are corresponding to each other. They show smooth color shadings instead of high color contrast, since working with high color contrast is often difficult even for experienced designers. It is easier to create a well-balanced picture by avoiding bright colors and too many different hues. Some of the collage elements are partly transparent, which is an aspect hardly found in simple painting software. Transparency is a specific tool in digital design with a high aesthetic potential. Many paint boxes for nonprofessionals only offer a few highly saturated colors, black and a small gray scale. This project offers a broad range of colours and shades of grey in different levels of lightness and saturation. This is the basis for designing individual and non-stereotypical pictures that express the artist's mood.

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Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz

Technical Realization From a technical point of view, the interactive children's book had to provide the following functions: online editing of texts, uploading of images and online drawing of images. Another important requirement was the easy maintenance of the book's website by simple content management functionalities. The Wiki technology particularly fulfilled the latter of these basic requirements. From the many open source wiki engines we chose TWiki (TWiki) because of its powerful plug-in interface and large developer community. We then adapted its functionality to the desired requirements step by step (see Figure 2).

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Figure 2: Adaptation of a TWiki to an interactive children's book step by step: The original default appearance (top left), a first modification by just changing the style sheets (top right), the final appearance with modified style sheets and completely redrawn icons and simplified page structure (bottom left and right)

A very useful plug-in was the TWikiDrawPlugin (TWikiDraw) that provided the necessary interface for communication with the server for loading and saving images. The plug-in itself was antiquated and therefore had to be substituted by the open source java applet Child's Paint (Java Boutique). It was restructured to a user friendly plug-in for the TWiki and extended with standard drawing tools and new painting functions, such as collage and texture painting. In the spirit of a wiki, users can complete the website not just with their own ideas, but also with their own images and drawings. In their own "atelier", users can start the drawing applet and create and publicize their own paintings in the book. Users can also draw offline with traditional tools and then upload the image to their atelier. In the discussion

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areas or the sandbox, even teamwork is possible. The TWiki itself provided a user administration and easy maintenance of the entire site.

7

Evaluation of the children's book

A certain number of children and pedagogues were directly involved in the iterative design and development process and took the role of the user and tester. In addition to frequent informal interviews, a pilot test and a first user study were conducted in this phase. The pilot test was used to fix and test the equipment of the simple usability lab (see Figure 3) and provide a good estimate of the time needed for each subject. The first usability study then concentrated on the online drawing applet, and in particular on its learnability.

7.1

The study setup

In order to record our subjects' interactions with the interactive children's book, we set up a "poor man's usability lab" (see Figure 3) in a dedicated room of our lab.

Figure 3: Video Protocol of the drawing interaction, as shown on the supervisor PC screen

The actual setup consisted of a test PC, on which a web browser was opened to run our system. The entire desktop of this test PC was mirrored via VNC to a supervisor PC on the other side of the room. In addition, a webcam and microphone were placed next to the screen of the test PC in order to record facial expressions and voice, and their signals were shown on the supervisor PC as well. Finally, a text editor was opened on the supervisor PC for recording brief remarks during the actual study. By simply recording the screen of the supervisor

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PC with a screen camera software, we thus recorded the actual interaction, the supervisor's comments, as well as the subject's face and voice in a single video stream, thereby avoiding any potential problems with later synchronization of separate recordings.

7.2

Evaluation of the First Design

The first study involving a class of 21 children tested how children interacted with the software with or without a training phase. We wanted to find out whether they would understand the function and effects of the drawing tools by simply using them. Each subject was given a drawing task and asked to express his/her thoughts verbally (thinking aloud method). The experimental group received an introductory phase in which the functions of the applet were explicitly used and examined without the task to create a certain image. We observed that in this phase, the children embraced the new creative possibilities and were highly motivated and curious. The control group didn't receive this introduction. For the subsequent drawing task, children in the experimental group used the tools economically and unerringly. Their satisfaction was higher than in the control group. Children without training used mostly the tools they knew from other programs and were not very eager to explore additional functions. Part of this can be attributed to the problem, that the visual icons did not communicate their functions clear enough, on the wrong level, or not in a stimulating way. We changed the visual appearance in order to catch the eye of the user and to wake curiosity. Our goal was that everybody should be able to use the program without any training. The appearance of

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Figure 4: The appearance and terminology of the texture palette were changed to increase the usability for children. While they didn't understand "textures ", the word "magic paint" inspired their curiosity and led to the fact that this tool was used more often and discovered faster.

the icons and the terminology was changed: "textures" became "magic paint", because we observed that children didn't know the meaning of the word "textures" yet. The respective icon appeared to them like a background function (see Figure 4). The collagebox-icon was also labeled and opened by default upon starting the applet. We also found that the aesthetic attitude of children can hardly be generalized. It is very individual and not expressible in quantitative parameters. Nevertheless, we observed that practically all children enjoyed using the program and that they were proud of the results. It helped them to experiment with new artistic ideas. The contrasts between the many different materials are aesthetically inspiring and created surprising effects, resulting in interesting and unusual images. For this study, the method of thinking aloud worked very well. The children were very outgoing and critical and they gave substantial and useful feedback.

Design and Evaluation of an Interactive Children's Book

7.3

177

Redesign and Second Evaluation

After fixing the problems discovered in the first study, we conducted a second evaluation. This one was more informal and aimed at providing qualitative statements about the website as a whole. We thereby hoped to find weak points and problems of the interface in general and specifically whether the integration of the drawing applet into the website worked (registration, saving, uploading). In addition to detecting problems, the study also yielded more feedback and ideas for improvement of the interface. The study was executed with 14 children of a class in teams of two. They were asked to interact naturally and communicate with their partner about the problems they observed or discuss what they liked or what they are surprised of. This method (constructive interaction) worked quite well to understand what they liked and what surprised them, but some children began to whisper or were very shy and didn't want to talk a lot with their partner. We mostly attribute this to the unusual situation and the unfamiliar environment in which the study was conducted.

8

Conclusions and Future Work

We have presented the design and implementation of an interactive children's book in the form of an interactive web site. We successfully used the techniques of thinking aloud and constructive interaction with 35 subjects of the age of 10-15 years. In our studies, we didn't attempt to obtain quantitative data or strict significance, but rather collected qualitative data and derived concrete usability problems from observing the actual interaction. Regarding the interface design, we identified a number of usability problems, the most prominent of which were due to visual ambiguousness and misleading or simply unknown terminology. Regarding the interactive children's book as a whole, some useful features could still be added, such as image galleries, control and security functions, WYSIWYG editing of the content, automatic loading of the images into the question book, or a collection of collage material for downloading and printing. The TWiki configuration could be further tuned in order to reduce answer times (e.g., by caching, upgrading). The drawing applet itself might be extended by functionalities for simple slide shows, sounds, a concept of layers, changeable stamps, or a loading function for external collage materials. The project will be continued at the art pedagogic institute in additional directions, while the online version is permanently growing. The vision of an open and endless question book now depends on interested and curious children to fill the online book with their ideas and images. Acknowledgments We thank both school classes and their teachers who volunteered as participants in our studies. Technical help was provided by the computing department of our university. They set up and customized the TWiki package for us and host the children's book internet domain. References Glas, A.: Die Bedeutung der Darstellungsformel in der Zeichnung am Beginn des Jugendalters. Lang, Frankfurt am Main, 1999

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Carmen Eisendle, Christine Schnappinger, Karin Guminski, Andreas Butz

Grünewald, Dietrich: Vom Umgang mit Comics. Volk und Wissen Verlag, Berlin 1996 KIM-Studie 2005. Kinder + Medien, Computer + Inter-net. Basisuntersuchung zum Medienumgang 6bis 13-Jähriger, mpfs Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest. Kuchenbuch, K. & Simon, E.: Medien im Alltag Sechs-bis 13-Jähriger: Trends, Zielgruppen und Tagesablauf. In Media Perspektiven 9/2004. Markopoulos, P. & Bekker, M: "How to compare usability testing methods with children participants". In Bekker, M., Markopoulos, P., and Kersten-Tsikalkina, M. (Eds.): "Interaction Design and Children". Shaker Publisher, 2002, ISBN 90-423-0200-3, pp. 153-159 Möhr, A.: Digitale Kinderzeichnung. Aspekte ästhetischen Verhaltens von Grundschulkindern am Computer, kopaed Verlag, München 2005 Perdrix, F., Granollers, T., Lores, J., Gonzales, M.: Studying the Usability of a website focused on children. Proceedings of HCl International 2003, Creta Sim, G., MacFarlane, S., Horton, M.: Evaluating Usability, Assessing Usability and Fun in Educational Software. Proceedings of the 2005 conference on Interaction design and children Huhn oder Ei. www.huhnoderei.de.gg, visited on 31.05.2007 Disney Magic Artist, http://disney.go.com/magicartist/, visited on 16.01.07 ICB Interactive Coloring Book, http://www.pslc.ws/macrog/proposal/paul/colbook.htm, 28.05.2006 Java Boutique: Childs Paint. http://javaboutique.inter-net.com/Childs_Paint/, visited on 30.01.06 Kidsville: Collagen-Bild-Baukasten. http://kidsville.de/schauspiel/collage/leinwand.htm, 28.05.2006 La Bruja: Java-Zeichenapplet. http://www.la-bruja.de/frame/malbuch/index.htm, visited on 28.05.2006 MacFarlane, S.: Heuristic Evaluation of Interactive Products for Children, http://www.chici.org/, visited on 28.05.06 NGA Washingston: Collage machine, http://www.nga.gov/kids/zone/collagemachine.htm, 28.05.2006 Nielsen, J.: Website Usability for Children, http://www.useit.com/alertbox/ 20020414.html, 03.11.2005 Peggy & Hans: Malspiel http://www.peggy-hans.de/spiele/andere_spiele/malspiell.htm, 28.05.2006 Pentacom: Collage machine 1.0. http://www.pentacom.jp/soft/ex/collage/collage.html, 28.05.2006 Tux Paint, http://www.tuxpaint.org/, visited on 16.01.07 TWiki: an Enterprise Collaboration Platform, http://twiki.org/, visited on 01.02 - 30.05.2006 TWikiDrawPlugin http://twiki.org/cgi-bin/view/Plugins/TWikiDrawPlugin, visited on 01.02.2006

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 179

Developing Software for Children: Experiences from Creating a 3D Drawing Application Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast Games Group, Otto-von-Guericke-University of Magdeburg Abstract The creation of good software for children poses a particular challenge to interface designers. This paper explores lessons learned during the design and development of a 3D drawing application for children with children. It focuses on the user-centered design approach especially towards childrendesigner experiences in conducting the evaluation process throughout different development stages with children of a broad range of ages. We argue that developers can optimize their software with children as design partner, especially in the evaluation process by seizing the children's abilities and directness in criticism. By enabling children to become partners—according to their capabilities—in the design and evaluation process, they can give relevant input not only to improve the product but also to contribute to best practice examples for children software.

1

Designing Software for Children

Children use computers especially for education and entertainment and the usage of computer technology has opened a variety of new applications for children on the market (Drain & Solomon 1996) including writing, drawing, reading most and notably computer games. Designers of these applications have long been concerned with the user expectation towards their product, with ease-of-use often been the primary design goal. For nearly three decades, the multi-disciplinary design approach has shaped our understanding of system design. It is always a challenging task to develop an application that combines software functions and the user's mental model. Even more, if the users are children, the challenge to design adequate, nontrivial applications for them becomes much harder. Unfortunately, only few software products were tested in cooperation with real users including nearly all existing software for children on the market today, except for games. Only recently, more and more researchers, educators and practitioners in the HCI community are moving forward in focusing on children as participants in the design process (Chiasson & Gutwin 2005; Donker & Reitsma

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Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast

2004). Children's involvement in software design is increasingly on its way to become a common approach to obtain a high-quality product. Recently, more and more researchers argue that children can be valuable design-, test-, and evaluation partners in an educational software project (Drain et. al. 1999; Kafai 1999). Surprisingly, most of the research concerned with children as serious partners, originated from visionary researchers with a very idealistic credo; i.e. people like Jean Piaget, Seymour Papert or Alan Kay giving direction to the field of 'Interaction Design for Children'. Throughout this study, we strongly argue for a participation of children in the design process, as we experienced that meaningful inputs and significant ideas from the children can be very beneficial to the interaction design and result in a better and more usable product for children. One main issue was to find the most appropriate way to integrate children in the development process (user centered design) and the evaluation in order to obtain verbalization and behavior data that really confirms the HCI-hypotheses (which can be quite difficult if the testers are not even able to read and write).

1.1

Interaction Design for Children

Interaction designers just started to develop design principles for children, and some believe that different principles should apply for children (Drain et. al. 1999; Drain 2005) than for adults. Obviously, this results from the capabilities of the specific age group (i.e. there is no sense in text feedback, if the users are not yet able to read). Most software products for children aim at education and entertainment, but lack a children-adequate interaction design. This even applies to games, as most game designers do not follow explicit design guidelines but intrinsic knowledge and rules of thumb about interaction design for applications targeted at children. Only recently, more and more researchers started to look upon user motivation, engagement, and task efficiency aspects. Surprisingly, as every user centered design approach should take care of the needs, wants, and limitations of the end users at each stage of the design process. This is even more important, if the abilities, skills and expectations, cannot simply be deduced from the assumptions of an adult interaction designer or software developer. In addition, designers of products for children must not only concentrate on the interface design, but also on features that will keep the children engaged in the usage of the product. These lessons can be learned from game designers that focus more and more upon a temporal interaction design to evoke an optimal flow experience. This can be done more effectively in a narrative context than in a software tool. Actually, most software companies do not apply the evaluating phase in their software development either due to lack of knowledge or due to budget or time restrictions (Jones et. al. 2003). Awkwardly, some of them just outsource the evaluation process to the market and let the end user evaluate the product. In many cases, most edutainment and education software developers of children's software do not involve their target group in any design and development phase at all.

1.2

Drawing as Children's Activity

From the earliest childhood, children appear to get considerable pleasure from watching shapes and colors appearing when drawing with a crayon on paper. According to Escobedo

Developing a 3D Drawing Tool for Children: A User-Centred Design Approach

181

& Bhargava (1991), children will progress five qualitative stages when beginning to draw with pencils and paper: random scribbles, controlled scribbles, basic forms, early pictorial, and later pictorial. This research indicates useful input for the design and development of any drawing software for children, as they will pass the same stages of development when learning to draw on computers. Thus, a digital drawing application should assist in producing the desired shapes and colors in order to quicken the creativity and expression of child art. Many digital drawing tools for children suggest different approaches for drawing, e.g., using keyboard, mouse, joystick, pen and tablet, eye tracking, speech recognition, and even fingers. For each particular input method, there are benefits and drawbacks in using it. Related research on using the mouse as input device for children are discussed by Hourcade et. al. (2004) and Inkpen (2001). When the children used the keyboard as an input device, it was difficult for them to handle, while natural language technologies of speech and eye recognition may be more suitable for disabled users. KidPad, an authoring tool for digital storytelling focuses on the use of several mice in order to facilitate creativity and collaboration (www.kidpad.org). But the use of non-standard interfaces always faces the danger of resulting in niche products as they are expensive, technically fragile or unavailable to larger audiences. A simple pen is still unbeaten in terms of intuitive and easy use, but a digital tablet simply is widely uncommon as input device. However, more and more children already know how to use the mouse, which makes the mouse the 'best second choice' as input device for children software, even for a drawing tool.

1.3

Making 3D Content Creation Accessible to Children

To some extent, drawing is a superior natural communication method because it offers a nonverbal way for children to express their thoughts and feelings. However, most drawing tools only offer 2D environments for drawing activities. Pen and pencil are replaced by the mouse and the resulting pictures are 2D images without exceptions. The third dimension was always reserved to professional 3D modeling or CAD tools. Our approach (cf. Fig. 1) was influenced by the Teddy project (Igarashi et. al. 1999), which introduced a new way of enabling non-professional users to create 3D freeform surfaces from 2D images. We extended the

Figure 1: The principle of extracting 3D shapes from a 2D drawing in our system prototype JIVE. The painting canvas still resembled those of conventional drawing applications and was not particularly suitable for children.

182

Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast

technique of extruding 3D shapes from a 2D drawing to create a 3D objects in a virtual world. A first prototype of a children-specific software that used this concept of drawing, scripting actions and interacting in 3D (Hintze & Masuch 2004) showed enormous potential.

2

Plopp-Developing a 3D Drawing Application with a Focus on Usability for Children

The core goal of Plopp was to create a completely new kind of drawing software for children supporting their creativity and artistic skills in 3D. Essential criteria were ease of use and interaction adequateness according to abilities and needs of children of the target age of five to ten years. The drawing tool provides multiple drawing functionalities. Objects, underground and background of a 3D scene are created in separate drawing windows. Drawing takes place on a 2D canvas. A desk's drawer metaphor is used to structure and simplify the interface layout and a palette analogy is used as resemblance to an actual drawing environment of an artist. Objects can be extruded to 3D with aid of an 'inflating' metaphor. Prepared drawings and outline drawings can also be used and modified. Saving and loading of elements like objects, background or underground, and also of complete scenes is specifically simplified for children. Children do not have to deal with file names or choose folders to store the drawings, as they deal with thumbnails within the application interface. Furthermore, Plopp provides several interaction functions like printing, sending e-cards and loading images up to a public online gallery. All functions are represented in an integrated interface, using icons that are grouped to functional areas. A flap metaphor is used to organize the application window, and to help children to focus on doing only one activity at one moment. The tool also provides a personalized acoustic and visual help support.

2.1

User Interface and Interaction

Inspired by manipulation handles of professional 3D modeling tools, a 3D manipulation widget was built to allow simplified 3D interaction like rotation, scaling and movement of

Figure 2: Interacting in 3D world with several handles (copy, redraw, delete, resize, rotate and move).

Developing a 3D Drawing Tool for Children: A User-Centred Design Approach

183

the objects in the 3D world (cf. Fig. 2). Furthermore, the object can be edited and copied. At the upper-right of the Plopp interfaces screen, there is the symbol of a half sun and a half moon indicating the lighting conditions of the 3D scene and the direction of the light source. Colors can be chosen either from an existing palette or from a simulation of color composition, which is unique in children software. The children can experience on mixing five colors with three primary colors—red, blue and yellow—and two monochromatic colors— black and white—to lighten or darken the other colors. The intention was to provide the same experience for children they make when mixing colors in the real world and not to limit them in coloring by a fixed palette of discrete colors. The canvas used in Plopp resembles the canvas used in a real world environment with varying sized pencils and erasers, a paint bucket for filling bounded areas. Within the drawing canvas the mouse pointer behaves like a brush. The size of this brush can be chosen in the drawing window interface (cf. Fig. 3).

Figure 3: The Plopp 2D drawing interface shows a canvas and icons. A drawer metaphor lets the icons on the left slide open representing drawers for a collection of objects, skies, and grounds.

As part of the user-centered design process, we collected suggestions from the children during the development process. During the early stages of this process the main concerns of children were not questions about functionality but about sharing their pieces of art like "How can I show this picture to my parents and all my friends?" The children were also communicating with each other and showed what they did. This convinced us to support a common printing functionality with minimal options and a possibility for an image exchange using electronic postcards by mail (e-cards), and to create a platform for presenting pictures in a public online gallery. This not only enriches the program: Proudly displaying their masterpieces satisfies the children's needs for acceptance, communication and feedback. Beyond these functions we introduced the children to common web technology used by adults every day. Children can use these function, as far as they are presented in a proper and understandable interface metaphor. Like other users they should not be bothered with unnecessary technical details like filenames or switching applications to send an e-card or to load up a picture

184

Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast

to the gallery. Even if they knew some of the functions, not all of them knew what the Internet or an e-card is; but they understand this to be the best way to share their drawings with friends and family after a brief explanation. We were even taken with the open-mindedness of the children towards unknown technology. The target groups for Plopp were children at kindergarten and school, aged between five and ten years. At this age, the children's ability to read and write varies and cannot be taken for granted. For this reason, the mouse was chosen as solely input device and all text based interaction was abandoned. Instead, Plopp offers feedback in acoustic form. A personalized helper named Plipp offers help and advice using a set of prerecorded messages. Plipp can welcome and bid farewell to the children and guides and supports the children during the whole interaction process with Plopp. He speaks a simple, unambiguous language to be easily understandable for children with a level comparable to the children's linguistic abilities. Whenever a child does not know what to do next or does not understand an icon or function, he or she just has to click on the particular areas and Plipp will offer assistance and deeper information. Plopp also provides an extensive introductory tutorial guided by Plipp provided as an embedded, recallable animation.

2.2

A User Centered Development Process

The idea of easily creating 3D scenes was inspired by a simplified technique of shape extrusion in the JIVE prototype. For this new kind of drawing software for children, an appropriate interface and interaction design (including the essential functionality) was developed by professional designers and software developers from scratch, unbiased by WIMP standards. Two prototypes have been developed and the final version was evaluated in an informal user study. Afterwards, many improvements and bug fixes have been encoded in the final application. During this process, a number of children have been asked about their opinion on functions and design issues. Although this integration of the later users in the development process was rather informal, we constantly gathered essential information about the interface and the interaction design. Substantial design decisions for the user interface, the main concept and functions remained unchanged, but many details and interface elements (like the look of Plipp) were changed and optimized according to the feedback from the children. So, the software was gradually optimized, running through several of these user-feedback loops.

2.3

Evaluation Process

The evaluation took place during the alpha and beta phase of the software development process in a status in which the user interface and all major functionalities had been implemented. The primary goal of the user study was to verify and optimize the usability of the Plopp interface for children aged six to ten. Intuitive use, fun and creativity were intensively tested. Even though the children followed the narrative support of Plipp, the helping character, some children needed specific creative impulses and respective ideas for the painting. This was the only major direct intervention by the tester. The tests have been conducted in several nurseries and primary schools, mainly with children aged between five and ten years. But the research also included one four and one twelve year old child. All in all some 40 children participated in the development feedbacks and the final evaluations. The tests were run using either a classroom set of apple laptops or the available computer environment of the schools.

Developing a 3D Drawing Tool for Children: A User-Centred Design Approach

185

The goal of the evaluation was explained to each child. Afterwards, the children were instructed how to paint and the main features of Plopp were explained. In a second run, this was done by Plipp testing the effectiveness of the tutorial. The testing was conducted by one supervisor responsible for the evaluation and helping personal. The children were able to work and experiment with Plopp freely and at their own speed. They were observed regarding their attitudes and behaviors towards the use of the drawing tool. All interactions were logged by internal procedures in order to keep track of bugs and to recall system crashes or problems children encountered using Plopp. During the usage and afterward the children were questioned about what they liked and disliked and how usability could be improved. The evaluation of this project was lead by the Games Group of the University of Magdeburg and was rather an informal than a formal evaluation. This was a highly disputed discussion, but Impara as company was mainly interested in raising the product's quality. In addition to that concerns about the children's privacies were raised by school authorities, so no statistically usable data was collected. Finally, only the children's interactions with the drawing tool were recorded in the background and qualitative data about the interaction was gathered. Several evaluation turns were accomplished, whereby some children were chosen to work with every single of the refined versions of Plopp in order to verify the advances. As a side effect, these student testers became very confident in using the tool and acted as helpers and advisors for other children. All in all, the children did not expose any problems in using the application even if they started with no computer literacy at all.

2.4

Observations

Some differences became obvious within the evaluation turns between nursery and primary schools, i.e. the different educational concepts of the overall organization of learning seems to have a strong influence on the children's way to approach a given task. As we tested in several institutions, this impression can be generalized. Within the kindergarten (which in Germany resembles more the pre-school settings of Anglo-American countries) the children freely participated in the experiment and approached the setting very naive and unbiased. The children tried their best and painted simple and loose basic pictures. However, they needed some assistance on how to find the drawing tools and on how 3D world work. They needed iteratively organized tasks to familiarize with most of the features offered by Plopp, but did not care much about the representation of the 3D scene. The idea of separating 3D objects and background was very uncommon to them, but the interaction with these elements turned out to be nicely blended in the user interface. Thus, the interaction was very accessible and widely accepted by the children. For consistency and functionality reasons, for example, similar elements were arranged similar and some were re-arranged and re-grouped. These layout considerations had to be explained to the children in order to let them make use of the full functionality of Plopp. Assumptions can be derived that user interfaces for children are subject to other organizational and functional criteria than user interfaces for adults. Children would have organized it according to their preferences discarding functional groups (shapes, colors etc.), but got used to the layout fast. Handling the mouse as input device for drawing was less problematic than expected. Many children already had prior experiences in using the computer, particularly the mouse. The

186

Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast

actual process of painting precisely with the mouse turned out to be generally difficult, since pen movements offer more degrees of freedom and superior manual experience. But the children—especially the younger ones—did not care about these drawbacks. In fact, they continued with drawing and kept on practicing. After a certain period of time, they mastered to draw with the mouse and became deeply engaged and motivated to try out new things. The smaller children hardly needed any creative impulse for painting, drew ideas from everyday life and included them into their pictures. Interestingly, there was a larger difference when conducting evaluation phases in the primary schools. Nine to ten year old children needed some specific task and had very different ideas about what to do with Plopp. For these users, examples of objects and painting templates became more important—far more important than for the younger ones, leaving us with thoughtful concerns about cliparts and creativity. Furthermore, the separation of figures and background caused difficulties, since the children were not familiar with this kind of drawing concepts and had no understanding of organizing components of a drawing with layers. For them, their previous knowledge of drawing played an important role. The more computer literate children asked for special functions and compared the program with the drawing software they already knew. They only understood the 3D function after drawing several times and/or sometimes they asked for help suggesting that their mental model of depicting the world already was biased by standard tools.

3

Discussion

Age and computer literacy of children played the most important role for handling the software and directly influenced the evaluating results. Below we list the findings that we derived from the evaluation with children using Plopp: •

Plopp is a very unique drawing tool as it allows the use of 3D objects in an image. Children were amazed by the capabilities of 3D, as they can inspect the 3D shape and explore benefits and possibilities of the extrusion function. They came up with many creative ideas what to draw and how to shape the objects. Thus, the children's creativity was not restricted to resize, reshape, duplicate and relocate the 3D object, but they could also use (and sometimes positively abuse) the functionality of the 3D shape extruder.

•

Despite the inaccuracy of a mouse, children did not have problems in using it and draw their ideas free from any restrictions or boundaries. They cared not about the perfect drawing, but the freedom to express their ideas, and the process of drawing itself was the valuable experience. Only the smallest children had difficulties in handling the mouse, since its size was not at all ergonomic for them.

•

Collaboration and sharing ideas among the children offered benefits and feedback for our software development and design. During the evaluation phase, the children wanted to share ideas with their friends on how to do certain drawings. This collaboration among children shows that they are not only learning to use the computer or the software, but they are also learning with their peers and share their knowledge.

Developing a 3D Drawing Tool for Children: A User-Centred Design Approach

187

•

Due to different kinds of research settings (nursery schools, private and public schools), we found out that, in general, children from private schools exhibited more ideas, creativity and fantasy than others. This may be due to their specific environments where lots of drawings, paintings, mural and creative paintings surround the children. These children showed to be also very active and motivated in doing whatever they were told to do.

•

The children did not understand the "drawer" metaphor in Plopp as good as expected. They were not able to relate the drawing canvas to the drawer they use in everyday life. A simple and brief explanation had to be given to them especially on how to use all the different drawers while painting.

•

Younger children, unlike their older fellow testers, did not wanted to use the predefined shapes existing in Plopp, they preferred their own drawings, since they are nicer and more 'authentic'. While older children wanted to explore the whole functionality on their own, the younger ones wanted to get advice from the supervisor, whereas there are features provided to perform a specific function. Since the older ones were used to use different software before, they started to ask about what Plopp can provide.

4

Conclusion

In this paper we have presented an approach to understand the roles of children as evaluators for a 3D drawing tool. During the development process of Plopp we came to the insight that software for children should be necessarily designed and tested with children. Usability should not only be tested with children of the appropriate target group, but also with younger and older users. In extensive, yet informal user studies, we determined the usability and intuitive use of the interface, as well as the creativity flow during the testing process with children. Thus, it was our explicit goal to incorporate children into the development process. Plopp enables children to produce 3D images without using complex 3D modeling techniques. The idea is focused on offering a tool for children to enable them to draw their own images that can be moved, rotated and scaled. Moreover, the objects are separated from their context, with Plopp as the background and underground. Thus, the children can create complete 3D worlds and expand them. A new 3D creation technique was embraced in order to make 3D accessible to children. The interaction design is based on a 2D drawing metaphor, keeping in mind that this is a technique that every child is accustomed to. Export and printing functions allow children to share their creative products with others. These functions have been simplified and limited but foresee the children's later digital life on the web to make them familiar with publishing and web technology. Originally targeted at children aged six to ten, to our experience Plopp can be used by children of all ages starting at four years. For future research, we hope that further testing on computer supported drawing and creativity tools for children could be conducted in order to verify the more generalized statements of the above findings. However, the real challenge remains how to promote the new advancements in interaction design for children in order to create better products for our children.

188

Maic Masuch, Maizatul H. M. Yatim, Patty Gadegast

Acknowledgements We would like to thank all people at Impara GmbH for their technical and domain expertise and for the excellent cooperation during the iterative development. Furthermore, we thank all children for their participation, their enthusiasm and their engagement; this study would not have been possible without their helpful cooperation. Plopp was implemented in Squeak (www.squeak.org), using the frameworks Croquet (www.opencroquet.org) and Tweak (tweak.impara.de). It was released in Germany in May 2006, internationally in 2007 (www.planet-plopp.com). References Chiasson, S.; Gutwin, C. (2005): Testing the Media Equation with Children. In proceedings of CHI 2005, ACM Press. Donker, A.; Reitsma, P. (2004): Usability Testing with Young Children. In proceedings of IDC 2004, ACM Press. Druin, A.; Solomon C. (1996): Designing Multimedia Environments for Children: Computers, Creativity, and Kids. New York: John Wiley & Sons. Druin, A.; Bederson, B.; Boltman A; et al. (1999): Children as Our Technology Design Partners. In: Druin, A. (ed.): The Design of Children's Technology. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann. Druin, A. (2005): What Children Can Teach Us: Developing Digital Libraries for Children with Children. The Library Quarterly. Vol. 75. Escobedo, T. H.; Bhargava, A. (1991): A Study of Children's Computer-Generated Graphics. Journal of Computing in Childhood Education, Vol. 2, Nr. 4. Hintze, J.; Masuch, M. (2004): Designing a 3D Authoring Tool for Children. In Kambayashi, Y.; Tanaka, K.; Rose, K. (eds.): Second International Conference on Creating, Connecting and Collaborating through Computing. Kyoto, Japan. Hourcade, J. P.; Bederson, B. B.; Druin, A.; Guimbretiere, F. (2004): Differences in Pointing Task Performance Between Preschool Children and Adults Using Mice. ACM Transactions on Computer- Human Interaction, Vol. 11, Nr. 4. Igarashi, T.; Matsuoka, S.; Tanaka, H. (1999): Teddy: A Sketching Interface for 3D Freeform Design. In proceedings of SIGGRAPH 1999. Inkpen, K. (2001): Drag-and-Drop Versus Point-and-Click Mouse Interaction Styles for Children. In proceedings of CHI 2001, ACM Press, Vol. 8, Nr. 1. Jones, C.; Mclver, L.; Gibson, L.; Gregor, P. (2003): Experiences Obtained from Designing with Children. In proceedings of IDC 2003. Kafai, Y. B. (1999): Children as Designers, Testers, and Evaluators of Educational Software. In: Druin A. (ed.): The Design of Children's Technology. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann.

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 189

What Can the Hundred Languages of Children Teach Us? Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund Dept. of Computer Science and Mathematics, University Bremen Abstract In this paper we want to make use of the "Hundred Languages of Children" observed by Reggio pedagogue L. Malaguzzi, in order to understand the process of being engaged by and engaging with software. These languages allow children to appropriate objects on many levels. Here, we are interested what this means for usage of software and whether we can learn from them. We will take a close look at the reciprocal aspect of engagement, in particular with respect to software, and derive its relationship with imagination and conceptual metaphors. Concretely, we study the conceptual metaphors used by three children appropriating a software package that was definitely not designed for children, but for adults: MS PowerPoint (PPT). We contrast these use metaphors with the one that is expected for teachers in a PPT training unit. We can learn from these distinct attitudes, that not only the software (designers) are responsible for engagement, but the "language" of conceptual metaphors for software use as well.

1

Introduction

Designers are thrilled when engagement is an effect of their interaction design. But what does "engagement" with respect to software really mean? In order to approach an answer we take a closer look at today's specialists for engagement with software: children growing up as "Digital Natives" (Prensky 2001) with resulting expectations towards the world in form of an "Engage Me or Enrage Me" attitude (Prensky 2005). Reggio pedagogues like Loris Malaguzzi argue that children are engaged by and engage with objects in manifold ways - as they speak a hundred languages (Edwards et al. 1998). Therefore, we were interested how children might trifle with a software package that was definitely not designed for children, but for adults: MS PowerPoint (PPT). Among academics its use, utility, and usability is fervently debated (e.g. Tufte 2006; Coy 2006; Parker 2001; Kohlhase 2006b; Atkinson 2004a/2004b; Shwom & Keller 2003), but innocently enjoyed by many children (e.g. Putney et al. 2004; Yost et al. 2003). For our analysis we contrasted children's reports on PPT with a PPT training unit for teachers. The latter was especially designed to empower teachers to start using ICT in classroom. In contrast particularly to training units for business or admin-

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Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund

istrative staff, we hoped to find there a different view on the all-too-well known PPT use just for presentation. The difference between the observed PPT approaches is stunning, it consists in the underlying metaphor for using the software: the creators of the training unit expect users to use PPT as a "presentation-enabling tool", whereas our young subjects described it as "theatre", "movie crew", or "archive". If we consider B. Laurel's comparison of engagement with the "theatrical notion of the *willing suspension of disbelief" (1991, p.113) against this metaphoric background, then the distinct approaches to PPT and its resulting engaging effects become intelligible. We can learn from this contrast, that not only the software or its designers are responsible for engagement, but the users, particularly their conceptual metaphors for software use, as well. Note that in an educational context we might be able to influence these conceptual metaphors by embedding software in an appropriate environment.

2

Engagement, Imagination, and Conceptual Metaphors

Unfortunately, the terms "engagement", "imagination", and "metaphor" are quite often used in a very simplistic way and their interdependencies are sometimes hidden. Therefore, we try to reestablish their original richness and showcase their respective relevance with the "New Media" (Manovich 2001). For a first ditch into the meaning of "engagement" with respect to software, we start of with a definition given on theFreeDictionary.com: "Engagement is the act of engaging or the state of being engaged, where 'to engage' means "to attract and hold the attention of to engross, to draw into, to involve (oneself), to participate". Note that engagement is conceived as a bidirectional relation, i.e. software might engage a person and a person may engage in software. In particular, if we speak of "engaging technology" we have to consider not only its technological potential but also the person's perception of the specific technology, especially its feelings and attitudes towards it. In B. Laurel's compelling book "Computers as Theatre" (1991), she looks for expertise for human-computer interaction and posits it with dramatists. In particular, she argues that "interactivity" is the "ability of humans to participate in actions in a representational context" (p.35) and coins the analogy of human-software (inter)actions with audience-drama ones. Of special interest here is her idea to align engagement with Coleridge's dramaturgic concept of "willing suspension of disbelief (p.l 13). Engagement happens when humans are able to give themselves over to representational action, if they think (and feel) in "terms of both the content and the conventions of a mimetic context" (p.l 15). In particular, neither the offered content nor the supplemented context are responsible for a person's engagement, but the "hereand-now" of the individual and this person's approach (including emotions like motivation) towards the specific software.

What Can the Hundred Languages of Children Teach Us?

191

Thus the basic driver for engagement with software is a person's imagination, i.e. the process of creating inner images (=" imago", Latin) - or building appropriate contexts within our mind (for a discussion see e.g. Rentschler et al. 2003; Roll 2003; Sesink 2004; Schelhowe 2007). Even though this human ability is often equated to be just fancy, it really is the process of actively re-contextualizing (possibly inner) objects into (possibly inner) contexts. For a representational context this human capability is indispensable and for "New Media" (i.e. a semiotic representational context) it affords a vast potential. If a person is willing to accept the representational context, i.e. to imagine the mimetic context to be valuable, then she is open to engagement. Nevertheless, the need for a user's imagination in taking up creative actions within a digital environment is often underrated by software engineers because it is attributed to the creative potential of the environment. The German media pedagogue W. Sesink (and others like Schelhowe 2007; Lunenfeld 1999) point out that software has to be appropriated by users (2004). The abstraction processes embodied in software (in its models and algorithms) have to be re-instantiated by users in a concretization process in order to become meaningful. This involves the imagination abilities of human beings at its very base and allows humans to approach e.g. the computer as a tool or a medium (e.g. Manovich 2001; Schelhowe 2007). Metaphors play a central role in activating this imagination process. According to G. Lakoff and M. Johnson "the locus of metaphor is in concepts not words" (2003, p.245). We understand and reason about them via multiple (other) metaphors. The phenomenon of such inferential patterns from one conceptual domain to another are called "conceptual metaphors". But these conceptual metaphors are not globally valid ones, we as humans use "personal metaphors to highlight and make coherent our own pasts, our present activities, and our dreams, hopes, and goals as well" (p.233). We can expect the metaphoric background of children generally to be much less sophisticated than that of adults', moreover we expect their approach towards software to be much less influenced by marketing arguments (i.e. specifications of software designers and marketing professionals). Children appropriate software with experiential flexibility in the underlying metaphors, they reinterpret artifacts to uses which we (as typical adults) hadn't imagined before. Indeed this happened in the PPT study reported below and made us think about children's engagement with this software package originally designed for use in an office suite.

3

PPT Use by Teachers vs. Children

In order to identify one (or more) of the hundred languages of children when approaching software, we observed and analyzed three children dealing with PPT and we did a structural analysis concerned with engagement of teachers and PPT. As we do not aim at general results for children's versus adults' approaches, but are rather interested in finding new ways of engaging interaction design, we only chose a small number of children. Moreover, we use the structural analysis merely for uncovering one typical contrasting conceptual metaphor, to activate most readers personal experience with PPT to build their intuition on. In particular, we do not want to compare the results gained by these distinct methods.

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Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund

We sort the results according to the following criteria: (1) Conceptual metaphor(s) for PPT, (2) Description of the person's engagement with PPT, and (3) Comprehension of PPT on a meta level.

3.1

Teachers (Expected) Use of PPT

We decided to use the Intel Training Unit VI (4 hours of guided training described on 28 pages with accompanying digital material) titled "Presenting Content with Multimedia" from (Intel & Microsoft 2000). The program "Intel Teach for the Future" is a substantial effort by Intel and Microsoft to "ensure that technology is used successfully to improve student learning" by enabling teachers to integrate MS Office products into their classroom activities. Therefore we expected this training unit for PPT to go beyond a mere manual. In particular, Intel's goal was to trigger real classroom action, i.e. engagement of teachers (and only as a consequence then engagement of students), which seemed to fit nicely with our research interest. (1) In order to understand the conceptual metaphor(s) of PPT which are conveyed to teachers in the training unit, we first looked at the title "Presenting Content with Multimedia" as titles typically highlight the underlying concepts. The title sets the stage quite clearly: What a teacher will do with PPT is 'presenting' and the challenge for a teacher is to do it with multimedia, here PPT. Therefore she has to learn how to use the tool right and that is what she is going to learn in the training unit. Then we analyzed the recommended ideas for using PPT in class which point in the same direction. In particular, the ideas are listed as: Presentation of projects, presentations of tables and diagrams, show of inquiry results, presentations of interview and research results, presentation of scientific exhibitions, creation of 'living slides', depiction of the School, slide show of excursions, and finally display of statistical data (p.VI-1). With one exception all of these bullets concern presentation, where the various ideas differ in the content of the presentation. PPT is understood as a tool to enable teachers to visualize data in the most general sense. This approach is goal-oriented, i.e. the teacher starts out already knowing how the presentation will look like (more or less) and the PPT tool supports its realization. The exception in the list consists in the "creation of 'living slides'". Even though this mentions creation, it is concerned with the production of 'living slides', enabling teachers to produce such, and not the production process, engaging teachers to create them. (2) Now, we want to deduce teachers' engagement with PPT. As already mentioned, the focus of (Intel & Microsoft 2000) is not on using PPT itself, but on suggesting (new classes of) content that can be presented using PPT. Therefore, the only engaging quality subscribed to PPT here is a teacher's empowerment to do it via PPT. This thesis is enforced by the evaluation form, that each teacher is asked to fill out about a short PPT presentation, which was created on the fly beforehand by a partner. The criteria of this evaluation consist of: Order and layout of slides, relevance of content, utilization of graphics, orthography and grammar, and finally terminology, and legibility (p.VI-3). Note that none is concerned with the work or enactment the author did, but with the presentational product as a narrative. Moreover, this implication is supported by the form of the training unit: it reads like a manual (with all negative connotations). That is, it does not explain what can be done with PPT

193

What Can the Hundred Languages of Children Teach Us?

but which list of clicks is necessary to accomplish a simple task. The idea of expressing oneself - which often is a big attractor - seems far off-hand. (3) The training unit is modularized into small subtasks like "adding a new slide" (p.VI-7). Therefore, we believe that teachers trained this way comprehend PPT on a click-to-click base. The resulting problem is described by Suchman in the difference between plans and situated actions: Actions according to plans do have narrow boundaries and are static. In particular, they do not perceive PPT as an environment in which they visualize and develop their ideas.

3.2

Children's Approaches to PPT

In a nutshell, in our experiments with children we observed their behaviour while creating a presentational document with PPT, we analyzed the resulting product, we asked them to describe their comprehension of PPT along several guiding questions, and we asked them for help in writing a manual for their friends explaining how to create one specific slide element that they had used in their own presentation before. We noted their growing excitement while developing their presentations. In the nearby figure you can see a part of a PPT presentation created by Murtagh (see Figure 1). On the first slide the main element is the ball (left) that "rolls" along a virtual line into the basket of a balloon, which is subsequently attacked by two black panthers (who want to play with the ball). In the second slide an eagle "flies" in and punctures the balloon. The cut-out 2b shows what is hidden under the eagle's feet (2a): a hole through which gas escapes. Finally on the third slide, the balloon "sinks" out of the picture, leaving the ball with slower falling speed behind, so that the ball can go on yet another adventure trip.

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Figure 1: Murtagh's PPT Show "The Ball"

3.2.1

"Murtagh" (10 years, male, moderate PPT knowledge)

(1) The question we asked for the metaphor was "PPT is like ...?" and Murtagh immediately used the "theatre" metaphor. In detail, he suggested that the slides are the actors whereas PPT represents the musicians. He considered himself having several roles: the composer, the scriptwriter, the director, and the prop master. The slide show he compared with the play. When the presentation is given, the presenter equals a musician or the speaker. The audience is the audience.

194

Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund

(2) Murtagh liked it best to create a PPT presentation and he considered it to be a little fun to watch others' presentations, but was not eager to watch his own. Observing others when creating presentations was not at all appealing to him. (3) In order to understand on what level PPT was understood, we wanted him to describe how PPT works. Like the other children he first interpreted the question as "how to program PPT" which he felt insecure about and made the impression of being overstrained. When we altered the question to "How does PPT understand what you want it to do?" we were more successful: a. First, you tell PPT the form you want to use. You can create it or download it from PPT. b. You indicate the colour for the object. PPT has a lot of colours that you can mix up. c. You specify along which way the object shall move. You can do this in two ways: with several slides or with Custom Animation. You just indicate the way, which the object shall fly or roll. d. If you call Custom Animation there pops up a toolbar. Then he went on explaining the possibilities hidden behind the icons in the toolbar (whose basic form and colour he remembered and even elaborated on, see Figure 2), e.g. "if you click on the green star with the label 'entrance' then you get the opportunity to add an object onto your slide" or "the red star means 'exit' and lets you disappear objects (if you want)".

Figure 2: Original and Murtagh's recall of PPT's Custom Animation Toolbar

We weren't sure whether a manual-like style of explanation wouldn't creep up with a theatre metaphor as well, so we explicitly asked Murtagh to please give a description how he would explain creating one of his favourite scenes ("The Flight of the Eagle") to a friend of his age or younger. He took the request literally and generated an interview between "Doctor Murtagh" and "Child". Even though a click list follows, it is a cause and effect list like "if you click here, then a toolbar opens and you can do that". Moreover, it is striking that a general description almost always is followed by a special instance of the subtask with relation to the eagle and his flight. For instance, once the toolbar is opened Doctor Murtagh explains "Entry stands for entrance (you can let things appear). I let the eagle fly into the slide from the upper-right corner." He also doesn't show any respect for PPT: if other software is more suited to his needs, e.g. whenever he wants to paint, he uses "Paint". These images are put together in a bricolage style, always having in mind what the end-effect will be in the play at the end. 3.2.2

"Rand" (12 years, male, general PPT knowledge)

(1) Rand's intuitive analogy for PPT was that of an "archive". The file records are represented by the objects like circles or textboxes which PPT offers. The user is the person look-

What Can the Hundred Languages of Children Teach Us?

195

ing for files, PPT the archivist. With mouse clicks he can communicate with the archivist, i.e. "mouse clicks are the words". The presentational document he compared to information (assembled from the records) that is ready to be shown to someone else. (2) His engagement was obvious, the show afterwards seemed very important for him. In the figure below you can see a PPT presentation by Rand which consists of one slide (with lots of custom animations on the right hand side) and which explains thereby his looking forward to the overall experience of the show. As shown, you really don't know what show will unfold by simply looking at the slide in developer mode. In presentation mode, a car race is being announced by a "3-2-1-Go" sequence, the race proceeds in a surprising manner, the winner is nominated, and the race show is properly finished.

Figure J: Rand's PPT Show "The Race"

(3) Rand described the "functioning" of PPT with "clicking on certain places in order to create an image which you have in mind". The content in his slide shows consisted persistently in actions. He even elaborated on the representational level: "PPT only needs to know what I order it to do, e.g. it doesn't have to know whether a square together with a triangle is a house, it only needs to know that it has to show a square and a triangle." 3.2.3

"Orlana" (14 years, female, general PPT knowledge)

(1) When she was asked for a good metaphor for PPT, Orlana decided to go for the "movie crew" metaphor. The user is the director, every PPT function a member of the crew which receives assignments by the director "so that at the end the perfect presentation (the movie) evolves". She repeatedly pointed out, that - although the director has the power and the ideas - without her crew she couldn't express them adequately. Orlana put her "movie crew" metaphor to work in a presentation about the crusades in a history class. The image of the knight moves along the map, stopping at certain locations to let her elaborate on them in the given talk. (2) She describes the pres. document as art form that needs to be designed and which enables her to "bundle her knowledge". She thinks of the development process as fun. (3) First, Orlana actually was too impatient with the description of "how to program PPT". Then she explains, PPT is used as a medium for transforming her own ideas into a slide show, that serves as "background" for her talk.

196 3.2.4

Andrea Kohlhase, Heidi Schelhowe, Michael Lund Discussion

We found very differing underlying metaphors for agency in the interaction design. The Intel Training unit suggested to use PPT as a (slave) tool, that doesn't contribute to the outcome by itself, whereas the children in our study assigned the PPT-software the role of 'musicians' (Murtagh himself being the composer) with a theatre background metaphor, the role of 'archivist' (with whom Rand communicated via mouse clicks), and the role of 'crew members' (whose autonomous actions are crucial for Orlana's expression of ideas). In particular, PPT is assigned agency by itself, the slides e.g. are not considered as products but as 'actors' by Murtagh! A. Blackwell urgently points to the fact that metaphors are used in the design process and in the use process and that they can differ dramatically. If one posits PPT into an office setting, then it stands to reason that the use metaphor will have a tool-like quality, whereas if one posits PPT into a drama setting, the use metaphor has a mediator quality. For the Intel Training Unit, the creation of the presentational document seemed to be the most important endeavour, but not the creation process. The presentation had a productquality, in that it was assumed to be "ready-to-mind" before even starting to use the PPT software. We might call it goal-oriented instead of process-oriented. This has an interesting consequence: the Intel Training showcases "how" things can be done within PPT, but not "what" can be done. This originates in the understanding of PPT as a tool to produce a document. In contrast, the children in our study understood PPT as a tool to develop a presentational document. They only started out with a general scheme. The presentational document evolved and often surprised the PPT author herself afterwards. Barr et al. (2005) analyze user interface metaphors for the MS Office Project Gallery. Interestingly, they state that "[ajlmost all of the metaphors discovered in the Project Gallery had a physical nature" (p. 115), e.g. the "gallery" or the "toolbox" metaphor. They explain, that because of the difficulty of using process-oriented metaphors (like "selecting" or "working") in design practice, the MS designers chose physical ones with associated processes. We argue that this is (often) different in PPT, e.g. if you look at the time-line order (in the use process) of menu points in Murtagh's representation of the Custom Animations menu.

4

Conclusion

The motivation for this paper is based in our interest for the qualities of engagement in interaction design. In order to elicit this, we wanted to make use of Malaguzzi's notion of "Hundred Languages of Children" (1998) for appropriating e.g. software. First, we took a close look at both of engagement's defining properties: the state of being engaged and the act of engaging. New Media provide the representational context for the "state of being engaged" as they are processing media that aren't "finished" (Lunenfeld 1999, p.7). But the abstract model implemented in the software has to be actualised by the user. We argued that this actualization is an imagination process and governed by conceptual metaphors for interactivity. With our analysis of the underlying conceptual metaphors for use of MS PowerPoint by teacher trainers and children, we verified qualitatively different approaches and distinct en-

What Can the Hundred Languages of Children Teach Us?

197

gagement. The refreshing approach by these children and their use of underlying metaphors towards good old PPT has several consequences. First, it hints at interaction designers' responsibility for enabling engaging use metaphors. It seems probable that PPT did so because of the development process towards a theatre-like presentation at the end. Therefore on the one hand, PPT interaction design stresses the process character, we might call it "process-oriented". In particular, we observed the PPT 'attitude' of supporting «seflow instead of workflow, e.g. by naming a custom animation menu point "Entry" instead of "Show Object". On the other hand, placing a theatre-like element at the end of a development process might naturally induce the user's uptake of a theatre-like metaphor. From our structural analysis, we also conclude, that marketing departments shouldn't intervene or at least not narrow down the potential of possible use metaphors. Secondly, users have to learn to use engaging use metaphors. This requirement extends the usual demand for media competency in that engagement is not (only) the consequence but also a precondition of interaction. In particular, the responsibility for engagement is not just the software's but the user's one as well. The relevance of the "act of engaging" points to the role of agency that has to be awarded to both partners of the interaction. In particular, interaction designers should set the interaction frame in such a way that mutual partnership can evolve, see e.g. (Kohlhase 2006a). Rather unexpectedly, PPT sets a good example e.g. by offering slide masters and the right to overwrite them. Thirdly, we like to stress the ever present risk of underestimation of users. Our subjects clearly used conceptual principles and mental models when using PPT, e.g. Rand's interpretation of "mouse clicks as words" vs. Intel's "click-by-click" teaching method. Interaction designers should make use of it, e.g. by designing their products with appropriate use metaphors in mind. So, what can the hundred languages of children teach us? Designers (and hence software) have to exploit users as human beings and users have to learn to use their hundred languages as well. References Atkinson, C. (2004a): The Cognitive Load of PowerPoint: Q&A with Richard E. Mayer. Interview available on http://www.sociablemedia.com/articles_mayer.htm. Atkinson, C. (2004b): Understanding PPT: Q&A with Scott McCloud. Interview available on http://www.sociablemedia.com/cliff_atkinson_articles_mccloud.htm. Barr, P.; Khaled, R. ; Noble, J.; Biddle, R. (2005): A Taxonomic Analysis of User-Interface Metaphors in the Microsoft Office Project Gallery. In: Proceedings of AUIC2000. Australian Computer Society. Blackwell, A.F. (2006): The Reification of Metaphor as Design Tool. In: ACM Transactions on Computer-Human Interaction, Vol. 13, No. 4, p. 490-530. Coy, W. (Coordinator) (2006): PowerPoint. Präsentieren in Wissenschaft&Wirtschaft. Workshop in Berlin, Germany.

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Mensch-Computer Interaktion: Von der Arbeitsmittel- zur Arbeits- und Organisationsgestaltung Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld Universität Osnabrück, Institut für Psychologie Zusammenfassung Die Gestaltung von Software ist eng verbunden mit der Gestaltung von Arbeit und deren Organisation. Während in den vergangenen Jahren - insbesondere auch aus (arbeits-)psychologischer Sicht - die Gestaltung des Arbeitsmittels Software im Vordergrund stand, wurden die hiermit verbundenen Fragen der Arbeits- und Organisationsgestaltung eher vernachlässigt. Nach einem Überblick über die Beiträge der Psychologie zur Gestaltung von Software wird der aus der geschilderten Situation hervorgegangene methodische Bedarf aufgezeigt und eine Methodik vorgestellt, die an dieser Stelle aus arbeitspsychologischer Perspektive Abhilfe Schaffen soll.

1

Einleitung

Für die Gestaltung von Mensch-Computer-Systemen werden verschiedene Gestaltungsebenen unterschieden, die Aspekte der Gestaltung der Mensch-Mensch Funktionsverteilung, der Gestaltung von Arbeitsabläufen sowie der Mensch-Rechner Funktionsverteilung und der Gestaltung des „Arbeitsmittels" Software umfassen. Diese Unterscheidung geht zurück auf eine Arbeit von Rödiger aus dem Jahr 1985, der Arbeitsplätze mit Bildschirmunterstützung im Büro- und Verwaltungsbereich analysierte. Die zentrale Aussage der Untersuchung ist, dass Software die (inhaltliche) Qualität der Arbeit maßgeblich mitverantwortet (Rödiger 1985). Die für die Arbeit mit Dialogsystemen gravierendsten Entscheidungen werden laut Rödiger bei der Verteilung der Arbeit zwischen Mensch und Rechner getroffen. Daher sollten Mensch-Computer-Arbeitssysteme in Bezug auf das so genannte „Zwiebelmodell" (Abbildung 1) von außen nach innen gestaltet, d.h. Fragen der Arbeits- und Organisationsgestaltung frühzeitig im Entwicklungsprozess beachtet und nicht technischen Gegebenheiten untergeordnet werden. Das Ziel der Software-Ergonomie - oder in aktueller Terminologie der Mensch-Computer Interaktion (MCI) - besteht darin, Mensch-Computer-Systeme menschengerecht zu gestal-

200

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld

ten. Für die dargestellten Ebenen der Softwaregestaltung lassen sich aus arbeitspsychologischer Sicht unterschiedliche Gestaltungskonzepte, Kriterien und Methoden unterscheiden

Abbildung 1: Gestaltungsebenen für Mensch-Computer-Systeme

(„Zwiebelmodell",

Rödiger

1985).

Im Folgenden wird der Beitrag der Psychologie für die Gestaltung von Mensch-ComputerSystemen auf den unterschiedenen Ebenen kurz charakterisiert. Dabei wird die These vertreten, dass die Psychologie als angewandte Wissenschaft zwar die Gestaltung des Arbeitsmittels "Software" unterstützt, die auf den äußeren Ebenen des Modells angesiedelten Gestaltungsfragen in methodischer Hinsicht aber vernachlässigt. Abschließend wird eine Methodik, die an dieser Stelle Abhilfe schaffen soll, vorgestellt und an Hand einer Fallstudie illustriert.

2

Ebene der Arbeitsmittelgestaltung

Im Mittelpunkt der ergonomischen Gestaltung von Software auf der Ebene der Arbeitsmittelgestaltung steht das Konstrukt der Usability bzw. der Gebrauchstauglichkeit. Laut ISO 9241-11 (1999) ist eine Software dann gebrauchstauglich, wenn sie den Nutzer in einem gegebenen Nutzungskontext unterstützt, seine Ziele effektiv, effizient und zu seiner Zufriedenstellung zu erreichen. Prinzipiell lassen sich für die Arbeitsmittelgestaltung zwei Herangehensweisen unterscheiden. Erstens die Orientierung an psychologischen Theorien und Gestaltungskonzepten, zweitens die Konzentration auf die Entwicklungsmethodik und den Entwicklungsprozess. Beide Ansätze werden im Folgenden kurz vorgestellt. Die als theorie- oder konzeptorientiert bezeichnete Herangehensweise beinhaltete ursprünglich die Vision von der Psychologie als „harter" Wissenschaft, die mit Hilfe psychologischen Wissens Modelle über Nutzer formuliert, um daraus konkrete Hinweise für die Gestaltung von Software abzuleiten (Newell & Card, 1985). Ähnlich wurde im cognitive engineering die Idee verfolgt, psychologische Theorien z.B. über menschliche Wahrnehmung und Informationsverarbeitung für die Gestaltung von Software zu nutzen (Norman 1986). Das damit

Mensch-Computer Interaktion.

201

verbundene Forschungsprogramm war darauf ausgerichtet, (allgemein)psychologisches Wissen zu akkumulieren und dieses für die Gestaltung von Software bereit zu stellen. Zumindest der ursprüngliche Anspruch dieser Ansätze musste relativiert werden, da psychologische Wissen für die Gestaltung von Software nicht ausreichend spezifisch auch lückenhaft ist, der Gestaltungsgegenstand zudem über eine hohe Komplexität und namik verfügt sowie ständigen Weiterentwicklungen unterworfen ist, der die TheorieKonzeptentwicklung nur in begrenztem Ausmaß folgen kann (s. Carroll 1989).

das und Dyund

Dennoch spielt der theorie- oder konzeptorientierte Gestaltungsansatz heute eine wichtige Rolle in der Praxis. Aus ihm sind neben verschiedenen Modellierungstechniken eine Vielzahl unterschiedlich konkreter Gestaltungsregeln hervorgegangen (s. z.B. Shneidermann & Plaisant 2004), die für viele Gestaltungsentscheidungen überaus hilfreich sind und auch Eingang in die internationale Normierung (ISO 9241 Teil 10, 12-15) gefunden haben sowie bei der Formulierung von Style-Guides berücksichtigt werden. Neben anderen Faktoren hat die kritische Bewertung des theorie- und konzeptorientierten Designansatzes die verstärkte Konzentration auf den Entwicklungsprozess und die für die Gestaltung gebrauchstauglicher Software erforderliche Methodik bewirkt (Landauer 1991). Die hierbei verfolgten Prinzipien sind: frühzeitiger Einbezug von Nutzern in den Entwicklungsprozess, Durchführung von Nutzer-Tests und iteratives Design. Aktuelle Modelle für den benutzerorientierten Entwicklungsprozess sehen die systematische Abfolge von nutzerorientierter Analyse, Prototyping und Evaluation in iterativer Form bei Realisierung von Beteiligung vor (ISO 13407 1999). Dieser Ansatz und die in ihm zum Einsatz kommenden Methoden wurden kontinuierlich zu einer praktisch nutzbaren und effektiven Interventionsmethodik, dem Usability-Engineering, weiterentwickelt. Sowohl der theorie- und konzeptgeleitete als auch der auf die Entwicklungsmethodik bezogene Ansatz ergänzen einander bei der Gestaltung des Arbeitsmittels Software, dienen aber nicht, oder allenfalls in eingeschränkter Form, der Gestaltung von Mensch-ComputerSystemen auf den äußeren Schalen des Zwiebelmodells.

3

Ebene der Arbeits- und Organisationsgestaltung

Wie eingangs dargelegt, berührt die Gestaltung von Mensch-Computer-Systemen zumeist auch die Aufgaben und Tätigkeiten, die mit der Software bearbeitet werden. Damit stellt sich die Frage, wie sich die Gestaltung auf den äußeren Schalen der Zwiebel sowohl konzeptgeleitet als auch methodisch unterstützen lässt. Auf beide Aspekte wird im Folgenden eingegangen. Für die Gestaltung von Arbeit hat die Arbeitspsychologie unterschiedlich konkrete Kriterien formuliert. Im deutschsprachigen Bereich sind diese stark durch die Handlungsregulationstheorie geprägt (Hacker 2005). Dieser Theorie zufolge sollten Arbeitstätigkeiten ganzheitliche Aufgaben und ausreichenden Tätigkeitsspielraum, d.h. die Möglichkeit für unterschiedliches auftragsbezogenes Handeln und für eigenständige Entscheidungen und Zielsetzungen,

202

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld

beinhalten. Arbeitstätigkeiten, die diesen Forderungen entsprechen, sind potentiell „persönlichkeitsförderlich", da sie dem Individuum die Möglichkeit geben, sich in der Arbeitstätigkeit weiterzuentwickeln. Dem Kriterium der Persönlichkeitsförderlichkeit sind drei weitere allgemeine Gestaltungskriterien untergeordnet: Ausführbarkeit, Schädigungslosigkeit und Beeinträchtigungsfreiheit. Während die Ausführbarkeit durch Einhaltung ergonomischer, arbeitsphysiologischer und -psychologischer Gestaltungsgrundsätze (z.B. Lesbarkeit von Anzeigen) realisiert werden kann, geht es bei der Schädigungslosigkeit um die Vermeidung physischer und psychophysischer Schäden (z.B. Verletzungen durch Unfälle oder Magenerkrankungen in Folge von Schichtarbeit). Die Grenze zwischen Schädigungslosigkeit und Beeinträchtigungsfreiheit ist fließend. Im letzten Fall steht aber die Vermeidung von Beeinträchtigungen z.B. durch Über- und Unterforderung oder Monotonie und Stresserleben im Vordergrund. Kriterien für die Gestaltung von Arbeit aus dem angloamerikanischen Bereich umfassen ebenfalls Aspekte der Arbeitskomplexität (z.B. Anforderungsvielfalt, Ganzheitlichkeit, Bedeutsamkeit, Autonomie, Rückmeldung), des sozialen Umfelds (z.B. Kontakt und Zusammenarbeit, soziale Unterstützung) und der körperlichen Beanspruchung (körperliche Aktivität, ergonomische Gestaltung). Die Gültigkeit dieser Kriterien ist in mehreren Einzeluntersuchungen und Metaanalysen überprüft worden (s. Morgeson & Campion 2003). Wesentliche Aussagen der genannten arbeitspsychologischen Gestaltungskriterien finden sich in der ISO 9241-2 (Ergonomie requirements for office work with VDTs: Guideance on task requirements) (1992) wieder. Diesem Standard zufolge, sollten Bildschirmarbeitstätigkeiten den Aufbau und die Förderung aufgabenbezogener Fertigkeiten und Fähigkeiten ermöglichen, Über- und Unterforderung sowie übermäßige Gleichförmigkeit und Zeitdruck möglichst ausschließen, die Kooperation mit und den Kontakt zu anderen Personen dagegen ermöglichen. Durch die in ISO 9241-2 aufgeführten Gestaltungsanforderungen werden damit insbesondere die Kriterien der Beeinträchtigungsfreiheit und der Persönlichkeitsförderlichkeit adressiert. Während also Theorien, Konzepte und Kriterien für die Gestaltung von Arbeit vorliegen, die einen expliziten Bezug zu der Gestaltung von Mensch-Computer-Arbeitssystemen aufweisen, besteht für die korrespondierende Gestaltungsmethodik noch deutlicher Handlungsbedarf. Zwar verfügt die Arbeitspsychologie über ein großes Repertoire an Methoden der Arbeits* und Aufgabenanalyse (s. Dunckel 1999). Diese sind aber für die Systemgestaltung nur eingeschränkt nutzbar (s. Hamborg & Schweppenhäußer 1993), da Analysetätigkeiten prinzipiell nur einen Ist-Zustand erfasst und neben deskriptiven Anteilen allenfalls die Bewertung dieses Ist-Zustands ermöglicht. Gestalten heißt dagegen, einen Soll-Zustand herbeizuführen. Methoden der psychologischen Arbeits- und Aufgabenanalyse finden entsprechend ihre Grenzen bei der Bestimmung und mehr noch bei der Herbeiführung des Soll-Zustands. Ein weiterer Grund für den begrenzten Nutzen von Analysemethoden für die Gestaltung von Mensch-Computer-Systemen, besteht darin, dass Gestaltungslösungen in der Regel auf die zu bearbeitenden Aufgaben zurückwirken. Diese als „Task Artifact Cycle" bezeichnete Interdependenz von Aufgaben und Arbeitsmittel (artifact) erfordert weitergehende methodische Unterstützung. Derzeit gibt es nur wenige Methoden, die den Gestaltungsprozess in dieser Beziehung unterstützen. Hierzu zählen sowohl Contextual- (Beyer & Holtzblatt 1998)

203

Mensch-Computer Interaktion.

als auch Scenario Based Design (Rosson & Carroll 2002). Beide Ansätze sehen explizit zuerst die Gestaltung der Arbeits- und Handlungsabläufe vor, auf denen dann der Entwurf der Software aufsetzt. Das Problem dieser Ansätze kann jedoch darin gesehen werden, dass die Gestaltung der Arbeits- und Handlungsabläufe nicht theorie- oder konzeptgeleitet erfolgt.

4

Von der ArbeitsmittelOrganisationsgestaltung

zur

Arbeits-

und

Den aufgezeigten Methodenbedarf aufnehmend, wird im Folgenden eine konzept- und prozessorientierte Methodik vorgestellt, die nicht nur die Gestaltung des Arbeitsmittels „Software" sondern auch die auf den äußeren Ebenen des Zwiebelmodells angesiedelten Gestaltungsfragen nach arbeitspsychologischen Gesichtspunkten unterstützt. In Anlehnung an aktuelle Prozessmodelle der Softwaregestaltung, umfasst der Ansatz folgende Aktivitäten: Analyse, Entwicklung von Arbeitsablauf- und Organisationsprototypen, deren Evaluation sowie Beteiligung der Betroffenen.

4.1

Methode

Als ersten Schritt sieht die Methodik eine umfassende Analyse der Ausgangssituation (des Ist-Zustands) vor. Durch die Analyse werden die von der zu gestaltenden oder einzuführenden Software berührten Arbeitsabläufe, die daran beteiligten Personen, deren Aufgaben sowie die Abfolge der Aufgaben und deren In- und Output erfasst. Analyseeinheit für die Aufgaben sind Aufgabenelemente, die in Orientierung an Aufgabeninventaren (s. Drauden 1988) als Verb-Objekt Verbindungen dargestellt werden (z.B. „Buchungsdatum speichern"). Weiterhin werden die für die Aufgabenbearbeitung erforderlichen Hilfs- und Arbeitsmittel und die für den Prozess relevanten rechtlichen, organisatorischen sowie technischen Rahmenbedingungen erfasst. Die Datenerhebung erfolgt mittels Beobachtung, leitfadengestützten Interviews mit betrieblichen Experten sowie mittels Artefakt- und Dokumentenanalysen. Das Ergebnis der Analyse ist die vollständige Darstellung der von der Software betroffenen Arbeitsabläufe inklusive der hierbei anfallenden Tätigkeiten, der beteiligten Akteure sowie der verwendeten Hilfsmittel. Auf Basis der Analyseergebnisse werden die relevanten Arbeitsabläufe unter Berücksichtigung der einzuführenden Software als low fidelity prototype neu gestaltet und grafisch repräsentiert. Die Funktion des Prototyps besteht erstens darin, die Gestaltung der Arbeitsabläufe zu unterstützen und zweitens diese an die von den Gestaltungsmaßnahmen betroffenen Akteure als Grundlage für die Evaluation der neu gestalteten Arbeitsabläufe zu kommunizieren. Bereits (Herrmann 1999) hat grafische Repräsentationsformen von Geschäftprozessen für die beteiligungsorientierte Entwicklung von Workflow-Management Systemen verwendet. Die hier gewählte Repräsentationsform wurde nach Analyse verschiedener Modellierungssprachen, u.a von SeeMe (Herrmann 1999), der Business Process Modeling Notation (BPMI 2004) und von viFlow (viCon 2006), entwickelt. Sie sollte besonders für Laien möglichst leicht verständlich sein und Aufgabenabfolgen einzelner Akteure, die Verteilung der Aufga-

204

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld

ben auf unterschiedliche Akteure (Mensch-Mensch Funktionsteilung) und die Aufgabenverteilung zwischen einzelnen Akteuren und dem Computer (Mensch-Computer Funktionsverteilung) in einfacher Form abbilden. Für die inhaltliche Gestaltung der neuen Arbeitsabläufe werden arbeitspsychologische Gestaltungskriterien als Heuristiken vorgegeben. Diese operationalisieren Regulationshindernisse, die das Erreichen von Arbeitsergebnissen beeinträchtigen und entsprechend Arbeitsbelastungen darstellen (z.B.: "besteht die Gefahr, dass der Nutzer mit Termin oder Fristen in Konflikt gerät?"). Regulationshindernisse werden unterteilt in Erschwerungen, Unterbrechungen und Regulationsüberforderungen. Bei letzteren handelt es sich um monotone Arbeitsbedingungen, Zeitdruck und unspezifische Überforderungen, wie z.B. ergonomische Mängel der Arbeitsmittel (s. Lüders 1999). Nach der Gestaltung des Prototyps wird dieser in einem Workshop von den Beteiligten evaluiert. Als Evaluationskriterien dienen die schon bei der Gestaltung verwendeten, als Heuristiken formulierten, Arbeitsgestaltungskriterien. Für die identifizierten Schwachpunkte der neu gestalteten Arbeitsabläufe werden in dem Workshop Veränderungsvorschläge im Rahmen einer Gruppendiskussion gesammelt und in einem Veränderungsplan zusammengeführt. Die aus der Evaluation resultierenden Ergebnisse werden in den Prototypen integriert. Bevor die neu gestalteten Arbeitsabläufe mit definierter Mensch-Mensch- und Mensch-Computer Funktionsverteilung in Betrieb gehen, werden diese in einem Testdurchlauf inklusive der Software implementiert, einer abschließenden Evaluation durch die Beteiligten unterzogen und ggf. erneut verbessert. Erst daraufhin erfolgt die Einführung und die Übernahme in den Regelbetrieb.

4.2

Fallstudie

In einer Fallstudie wurde die Eignung der Methodik für die Gestaltung eines MenschComputer-Arbeitssystems erprobt. Hierbei interessierte insbesondere die Akzeptanz der Methodik, die Verständlichkeit der Modellierung für die Beteiligten sowie die Praktikabilität der psychologischen Gestaltungskriterien für den Entwurf und die Evaluation des MenschComputer-Aibeitssystems. Gegenstand der Fallstudie war die Einführung einer Prüfungsverwaltungssoftware in einem universitären Fachbereich. Für die Einführung musste die Software inhaltlich an die Prüfungsordnung des entsprechenden Fachbereichs angepasst werden. Da die Softwareeinführung zeitgleich mit der Umstrukturierung des Diplom- und Magisterstudiengangs auf das Bachelor-Master-System stattfand, war auch unabhängig von der Softwareeinführung eine umfassende Neugestaltung der Arbeitsabläufe der Prüfungsabnahme und -Verwaltung notwendig. Für das Veränderungsprojekt wurde ein Team, bestehend aus zwei Wirtschaftsinformatikerlnnen und zwei Arbeits- und Organisationspsychologinnen, zusammengestellt. Nach einer Informations- und Koordinationsphase in dem Fachbereich begann die Analysephase. Zur Identifikation der Prozessbeteiligten und zur Erhebung der technischen, rechtlichen und sonstigen formalen Rahmenbedingungen sowie der organisationalen Ziele wurden Experteninterviews- und Dokumentenanalysen (z.B. der Website, der Prüfungsordnung etc.) durchgeführt. Für die Inventarisierung der im Zusammenhang mit der Prüfungsanmeldung, abnahme und -Verwaltung anfallenden Arbeitsaufgaben sowie für die Beschreibung der be-

Mensch-Computer Interaktion.

205

stehenden Arbeitsabläufe und -prozesse wurden 19 Vertreterinnen der Betroffenen (Dozentenlnnen, Studierende, Sekretärinnen, Prüfungsamtmitarbeiterinnen) interviewt und beobachtet. Weiterhin wurden die erzeugten und bearbeiteten Dokumente analysiert (z.B. Klausuren, Scheine, Anmelde- und Notenlisten etc.). Die Entwurfsphase begann zunächst mit der Modellierung des Ist-Zustands, d.h. aller mit der Prüfungsverwaltung im Zusammenhang stehenden Aufgaben und Arbeitsabläufe. Dann wurden die von der Sofitwareeinfuhrung und der neue Prüfungsordnung betroffenen Aufgaben identifiziert. Anschließend wurde ein Gestaltungsentwurf für die neuen Arbeitsabläufe unter Einbeziehung der Software vorgenommen und in die Modellierung integriert. Die Neumodellierung der Abläufe wurde während der Erstellung durch die beteiligten Arbeitspsychologinnen mit Hilfe der Gestaltungsheuristiken geprüft. Die Prognose von Beeinträchtigungen führte zu Änderungen, um diese zu reduzieren. Abbildung 2 zeigt ein vereinfachtes Modellierungsbeispiel: Das Schreiben und Bewerten von Klausuren ist über den Zeitverlauf von links nach rechts unterschiedlichen Akteuren, in diesem Fall Student und Dozent, durch die jeweilige Zeilenposition zugeordnet. Der Prototyp wurde anschließend durch 8 Beteiligte (Vertreterinnen des Prüfungsamts, der Sekretariate, der Dozenten und des Studierendenbüros) in einem Workshop evaluiert. Dazu wurde den Beteiligten der Modellierungsansatz zunächst erläutert und dessen Verständlichkeit sichergestellt. Daraufhin bewerteten die Workshopteilnehmer in Kleingruppen die sie betreffenden neu gestalteten Arbeitsaufgaben und -abläufe inklusive des Softwareeinsatzes mit Hilfe der Bewertungsheuristiken. Auf diese Weise wurden kritische Punkte des Gestaltungsentwurfs identifiziert, für die anschließend in einer moderierten Gruppendiskussion Lösungsvorschläge gesammelt und von den Beteiligten bewertet wurden.

Klausur schreiben

Klausur

Leistungsnachweis

korrigieren

ausstellen

benoten weiterleiten weiterleiten

"I Abbildung 2: Beispiel der Aufgabenmodellierung

(vereinfachter Ausschnitt)

Basierend auf den Ergebnissen des Workshops wurde unter Einbezug der Leitung der Organisationseinheit ein Veränderungsplan beschlossen, der einen verbesserten und allgemein akzeptierten Entwurf fur die neu gestalteten Arbeitsabläufe der Prüfungsverwaltung sowie eine Vereinbarung für deren Umsetzung im Rahmen eines Testlaufs enthielt. Nach entspre-

206

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld

chender Kommunikation, Schulung und technischer Vorbereitung wurde innerhalb von 14 Tagen der neu gestaltete Prozesses durch Vertreterinnen der beteiligten Akteure in deren Arbeitskontext mit der implementierten Software erprobt. Im Rahmen eines Feedbackgesprächs wurde der Gestaltungsentwurf von den Beteiligten erneut bewertet und beschlossen, diesen in der avisierten Form ohne erneute Veränderungen zu implementieren. Als Ergebnis der Fallstudie kann zusammengefasst werden, dass die vorgestellte Methodik die Gestaltung von Mensch-Computer-Arbeitssystemen nach inhaltlichen Aspekten und in Bezug auf den Gestaltungsprozess unterstützt. Die verwendete Kombination von prototypischer Modellierung und empirischer Evaluation erwies sich als hilfreich, um beeinträchtigungsrelevante Gestaltungsaspekte frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Der realisierte Modellierungsansatz war für die beteiligten Nutzer - nach der erforderlichen Einfuhrung verständlich und schaffte damit die Voraussetzung, den Gestaltungsentwurfs zu kommunizieren und zu evaluieren. Aus Sicht der mit der Gestaltung beschäftigten Wirtschaftsinformatikerlnnen wurde die Methodik trotz des hohen Aufwandes als sehr gut geeignet für die Analyse und Gestaltung der Mensch-Computer-Arbeitsteilung und der Ablauforganisation bewertet. Von den Entwicklern positiv hervorgehoben wurde zudem die akzeptanzfördernde Funktion der Methodik auf Seiten der Beteiligten.

5

Diskussion und Ausblick

Die Zielsetzung der in diesem Beitrag vorgestellten Methodik besteht darin, die Gestaltung von Mensch-Computer-Arbeitssystemen unter Berücksichtigung psychologischer Gestaltungskriterien zu unterstützen und diesbezügliche Mängel mittels Prototyping möglichst vor der Implementierung abzufangen. Die Befunde der vorgestellten Fallstudie haben gezeigt, dass die Methodik diesem Anliegen durchaus gerecht werden kann. Das Vorgehen erlaubt damit über die Analyse hinausgehend die iterative Gestaltung von Mensch-ComputerSystemen auf der Ebene des Arbeitsmittels, der Arbeitsabläufe, der Mensch-Mensch- sowie der Mensch-Computer Arbeitsteilung unter Berücksichtigung der Interdependenz von Aufgabenanforderung und Arbeitsmittel („Task Artifact Cycle"). Derzeit fokussiert die Methodik auf die Vermeidung von Belastungsaspekten und dient damit vornehmlich der Gestaltung beeinträchtigungsfreier Arbeit. Prinzipiell erscheint die Methodik aber auch erweiterbar auf die Realisierung persönlichkeitsförderlicher Arbeit. Voraussetzung hierfür wäre die Modellierung aller Aufgaben einzelner Personen, und nicht nur der von der Software betroffenen Aufgabenabläufe, um diese in Bezug auf ausreichende Regulationserfordernisse und auf Vollständigkeit der Aufgaben zu gestalten. Die weitere Entwicklung der Methodik wird sich aber zunächst auf deren Komplettierung und Verfeinerung im hier vorgestellten Rahmen konzentrieren. Hierzu zählt erstens die bessere Unterstützung nicht nur der Arbeits- sondern auch der Softwaregestaltung, etwa durch die Ableitung von funktionalen Anforderung aus dem Prototypen und zweitens die Standardisierung und Dokumentation der Vorgehensweise als Voraussetzung für eine praktikable und nützliche Interventionsmethodik.

Mensch-Computer Interaktion.

207

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208

Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze, Melanie Sendfeld

Shneiderman, B. & Plaisant, C. (2004). Designing the User Interface: Strategies for Effective HumanComputer Interaction (4th Edition). Boston: Addison-Wesley. ViCon (2006). Viflow-Benutzerhandbuch. ViCon GmbH

Kontaktinformationen Kai-Christoph Hamborg, Leonore Schulze und Melanie Sendfeld Universität Osnabrück Institut für Psychologie Seminarstr. 20 49069 Osnabrück E-Mail: {kai-christoph.hamborg, leonore.schulze, msendfel}@uni-osnabrueck.de

T. Gross (Hrsg.): Mensch & Computer 2007: Konferenz für interaktive und kooperative Medien. München: Oldenbourg Verlag. 2007, S. 209

SOBOLEO: vom kollaborativen Tagging zur leichtgewichtigen Ontologie Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe Zusammenfassung Bisher gibt es kein integriertes Werkzeug, das sowohl die kollaborative Erstellung eines Indexes relevanter Internetressourcen („Social Bookmarking") als auch einer gemeinsamen Ontologie, die zur Organisation des Indexes genutzt wird, integriert unterstützt. Derzeitige Werkzeuge gestatten entweder die Erstellung einer Ontologie oder die Strukturierung von Ressourcen entsprechend einer vorgegebenen, unveränderlichen Ontologie bzw. ganz ohne jegliche Struktur. In dieser Arbeit zeigen wir, wie sich kollaboratives Tagging und kollaborative Ontologieentwicklung vereinen lassen, so dass jeweilige Schwächen vermieden werden und die Stärken einander ergänzen. Wir präsentieren SOBOLEO, ein System, das kollaborativ und web-basiert die Erstellung, Erweiterung und Pflege von Ontotogien und gemeinsamer Lesezeichensammlung ermöglicht und gleichzeitig die Annotierung von Internetressourcen mit Konzepten aus der erstellten Ontologie unterstützt.

1

Einleitung

Eine große Herausforderung für Benutzer in der heutigen Informationswelt ist das Wiederfinden von Informationen im Internet, die einmal als interessant und nützlich bewertet wurden. Schon seit vielen Jahren gibt es daher eine Vielzahl von Systemen zum Verwalten von sogenannten Lesezeichen (am bekanntesten wohl der Browser). Das Bedürfnis, diese Lesezeichen innerhalb von Gruppen auszutauschen, führte zur Entwicklung von Systemen für die gemeinsame Verwaltung dieser (auch als „Social-Bookmarking-Systeme" bezeichnet). Seit 2004, angeführt von del.icio.us (del.icio.us 2007), haben solche Systeme sprunghaft an Verbreitung gewonnen und gehören nun zum Alltag von Millionen von Internetnutzern (Hammond et al. 2005). Eine wichtige Eigenschaft solcher Systeme ist die Verwendung von Schlagwörtern, sogenannten Tags, zur Unterstützung der Navigation und Suche in der Lesezeichensammlung. Tags ermöglichen es den Nutzern die Internetressourcen mit beliebigen, ihrer Ansicht nach am besten geeigneten Begriffen zu annotieren und mit anderen zu teilen.

210

Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias

Durch ihren Web 2.0-Ansatz schaffen es diese Systeme darüber hinaus, technische und organisationale Barrieren zu mindern: sie sind informell, leichtgewichtig, einfach zu handhaben und einfach zu verstehen. Dadurch werden die Nutzer motiviert, an Community-Aktivitäten teilzuhaben und ihre Meinung kundzutun. Erste Untersuchungen, in denen Erscheinungsmuster und insbesondere die Verwendung von Schlagwörtern in kollaborativen TaggingSystemen analysiert wurden, weisen auf ein aufkommendes gemeinsames Verständnis und Vokabular unter den Nutzern hin (vgl. Golder & Huberman 2006; Marlow et al. 2006; Sen et al. 2006). Dies ist insbesondere der Fall, wenn Mechanismen eingesetzt werden, die Awareness über die verwendeten Schlagwörter schaffen, z.B. durch Visualisierungen als Wortwolke oder Vorschlagen bereits von anderen Nutzern oder selbst benutzten Schlagwörter. Allerdings liegt in der fehlenden Struktur und Semantik innerhalb der verwendeten Schlagwortvokabulare auch ein Nachteil von kollaborativen Tagging-Systemen (vgl. Golder & Huberman 2006; Guy & Tonkin 2006). Trotz Awareness-Mechanismen ist die Organisation, das Suchen, Verteilen und (Wieder-)Finden von Informationsressourcen erschwert durch: •

(Falsche) Schreibweise. Schlagwörter werden schlicht falsch oder unterschiedlich geschrieben, z.B. aufgrund von Pluralformen, Abkürzungen oder Wortzusammensetzungen.

•

Homonymie. Begriffe können unterschiedliche Bedeutungen haben, was zu ungenauen Ergebnissen fuhrt, da irrelevante Ressourcen geliefert werden.

•

Synonymie. Ressourcen werden nicht gefunden, da sie mit einem anderen gleich bedeutenden Begriff verschlagwortet wurden. Ähnlich müssen Ressourcen mit vielen synonymen Begriffen versehen werden, sollen sie auch von anderen Nutzern gefunden werden.

•

Mehrsprachigkeit. Schlagwörter betreffen nur eine Sprache. Das bedeutet für den Nutzer, dass er, ähnlich der Synonymie, eine Ressource mit vielen Schlagwörtern in unterschiedlichen Sprachen versehen muss.

•

Unterschiedliche Abstraktionsebenen. Begriffe werden auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen definiert (s.a. „basic level phenomen" nach Tanaka & Taylor 1991), was auf unterschiedliche Expertise oder Intentionen zurückzuführen ist; z.B. ist eine mit „Spaghetti" annotierte Ressource nicht mit dem Suchbegriff „Pasta" zu finden.

•

Diese Schwächen ließen sich durch die Verwendung von Ontologien ausgleichen. Hierfür gibt es neben den leichtgewichtigen Tagging-Ansätzen weitere Dienste und Anwendungen, die das Verwalten von Lesezeichen mit Hilfe von Ontologien erlauben (z.B. Koivunen 2006; Open Directory Project 2007; Yahoo! Directory 2007). Die meisten dieser Dienste und Anwendungen gehen allerdings von der Annahme aus, dass die Ontologie bereits existiert und als zeitlich unverändert angenommen werden (z.B. Dewey Décimal Classification, Art and Architecture Thesaurus), aber zum „Kontrollierten-VokabularProblem" fuhren kann (s. Mcgreogor & McCulloch 2006). Folglich bieten diese Anwendungen keine integrierten Werkzeuge zur (kollaborativen) Veränderung der Ontologie. Die zugrunde liegende Ontologie muss separat erstellt und verwaltet werden. Dies geschieht im Allgemeinen mit Werkzeugen zur Ontologieerstellung (z.B. Protégé 2007), die auf Wissensingenieure, das heißt Experten der Wissensmodellierung, ausgerichtet sind

SOBOLEO: vom kollaborativen Tagging zur leichtgewichtigen Ontologie

211

und nicht auf die Endanwender der Ontologie selbst, die das Wissen über eine Domäne besitzen. Dies wiederum fuhrt zu zahlreichen Problemen: 1. Der Einbezug von Wissensingenieuren zur Formulierung und Modellierung von Wissen macht die Ontologieerstellung teuer (vgl. Barker et al. 2004). 2. Wissensingenieure besitzen häufig nur ein eingeschränktes Verständnis der Domäne, was zu mehr Fehlern in der Ontologie führt (vgl. Barker et al. 2004). 3. Dadurch dass sich die Personengruppe, welche die Ontologie erstellt, von der Gruppe, welche die Ontologie nutzt, unterscheidet, entstehen organisationale Barrieren. Es kommt zu Problemen in der Kommunikation; z.B. müssen neue Anforderungen, welche die Anwender sammeln, von den Wissensingenieuren verstanden werden und im Gegenzug Änderungen an der Ontologie den Anwendern erklärt werden (vgl. Hepp 2007). 4. Durch den Gebrauch unterschiedlicher Werkzeuge zur Erstellung und Pflege einer Ontologie bzw. zu deren Anwendung entstehen technische Barrieren. Es kommt zu seltenen Aktualisierungen und zeitlichen Verzögerungen der Ontologie. Es hat sich gezeigt, dass bereits nur geringfügige Verzögerungen dazufuhren können, dass eine Ontologie, insbesondere innerhalb sich schnell ändernden Domänen, unbrauchbar wird (vgl. Hepp 2007). Daher müssen Werkzeuge zur Ontologieerstellung für die Personen innerhalb der Domäne selbst benutzbar sein - insbesondere wenn man, wie allgemein anerkannt, Ontologien als gemeinsames Verständnis einer bestimmten Domäne betrachtet, die in sozialen Prozessen unter den Domänenexperten aufgebaut werden müssen. Eine wichtige Erkenntnis hierbei ist, dass dieser Ontologieaufbau nicht einfach die Eruierung von Wissen bzw. Formulierung und Modellierung entsprechend eines bestimmten Formalismus ist, sondern vielmehr einen Lern- und Reifungsprozess darstellt, in dem die Beteiligten ihr eigenes Verständnis und Vokabular nach und nach vertiefen. Betrachtet man insbesondere gerade aufkommende Ideen und Konzepte, so können diese nicht sogleich in eine Ontologie integriert werden, da sie noch nicht klar definiert sind. Dies bedeutet, dass der Aufbau einer Ontologie einem ständigen Weiterentwicklungsprozess unterliegt, wo unterschiedliche Formalitätsgrade innerhalb einer Ontologie vorliegen (vgl. Braun et al. 2007). Daher muss es vor allem auch in sich rasch ändernden Domänen einen einfachen, schnellen und übergangslosen Weg geben, die einer Anwendung zugrunde liegende Ontologie unmittelbar aus den eigentlichen Tätigkeiten und Arbeitsprozessen der Nutzer heraus verändern und anpassen zu können. Es zeigt sich also, dass: (1) kollaborative Tagging-Systeme durch die Verwendung von Tags inhärenten Limitierungen unterliegen und (2) Anwendungen zur semantischen Lesezeichenverwaltung durch die Trennung von Erstellung und Verwendung der Ontologie problematisch und in vielen Domänen unbenutzbar sind. Ein System jedoch, dass semantische Annotation mit integrierten, für Endanwender zu benutzenden Werkzeugen zur Ontologieerstellung vereint, verspricht die Schwächen beider Ansätze zu vermeiden und die Stärken zu kombinieren. Ein solcher Ansatz soll im Folgenden vorgestellt werden.

212

2

Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias

Kollaborative Ontologieentwicklung basierend auf semantischer sozialer Lesezeichenverwaltung

Zur Veranschaulichung der Anforderungen soll das Forschungsprojekt „Im Wissensnetz Vernetzte Informationsprozesse in Forschungsverbünden"1 herangezogen werden, dessen Ziel die Unterstützung effizienter interdisziplinärer Wissensschöpfungsprozesse im eScience-Bereich ist. Eine der wichtigsten Herausforderungen dabei ist, Forscher mit individuellem Expertenwissen und Inhalte aus den unterschiedlichsten Disziplinen, wie Kunstoffe, Keramiken und Maschinenbau zu vernetzen. Ein großes Problem stellt etwa das Suchen und Finden entsprechender aktueller Ressourcen dar. Im Kunststoffbereich, zum Beispiel, kommen fortwährend neue Formen bestehender oder neue Materialien auf den Markt. Markennamen und Hersteller ändern sich permanent und sind kaum nachzuverfolgen. Materialkennwerte, heute mittels ihres Markennamens auffindbar, sind nur schwer wieder zu finden, wenn sie einmal unter anderem Namen verkauft werden. Da es auch keine allgemeine aktuelle Datenbank gibt, die Hersteller und Markennamen derzeit verfugbarer Kunststoffarten auflistet, müssen die Nutzer auf das Internet und Suchmaschinen wie Google zurückgreifen. Diese liefern jedoch häufig aufgrund der fehlenden Domänenfokussierung irrelevante Ergebnisse (z.B. liefert die Suche nach „Nylon" Ergebnisse für Strümpfe). Ein kollaboratives Annotations- und Suchwerkzeug schafft hier Abhilfe, z.B. wenn ein Kollege ein Material unter dem neuen Markennamen bereits gefunden und dieses mit dem früheren Namen, unter dem man selbst sucht, annotiert hat. Durch semantische Anreicherung um Hintergrundwissen und Domänenontologien, z.B. zur Suchanfrageausweitung oder -Verfeinerung, kann die Suche verbessert und der Nutzer z.B. zu neuen themenbezogenen Produkten oder Verfahren geleitet werden. Dies erfordert aber, dass (1) die Nutzer kollaborativ ein gemeinsames Verständnis und Terminologie aufbauen, (2) diese Aktivitäten in ihre Informationssuchaktivitäten eingebettet sind und (3) dieses Verständnis ausreichend formal ausgedrückt wird. Um diese Anforderungen zu erfüllen und die Schwierigkeiten bisheriger Ontologiewerkzeuge und kollaborativer Tagging-Systeme zu überwinden, präsentieren wir einen Ansatz, welcher das kollaborative Sammeln und Teilen von Lesezeichen für Internetressourcen mit der kollaborativen Entwicklung einer gemeinsamen Ontologie zur Organisation der Lesezeichen vereint. Das heißt, wenn ein Nutzer eine interessante Internetressource findet, z.B. die Herstellerseite eines Kunststoffes oder einen Artikel über ein neues Material, so kann er diese der gemeinsamen Lesezeichensammlung hinzufügen und mit Konzepten aus der gemeinsamen Ontologie annotieren (s. Abb. 1). Gibt es ein benötigtes Konzept nicht in der Ontologie (z.B. bei einem neuen Material) oder ist kein existierendes geeignet (z.B. wenn sich der Markenname geändert hat), so kann der Nutzer ein existierendes Konzept modifizieren oder beliebige neue Begriffe verwenden. Diese neuen Begriffe werden dann automatisch als „prototypische Konzepte" in der Ontologie gesammelt. Sie können dann später konsolidiert und

1

http://www.im-wissensnetz.de

SOBOLEO: vom kollaborativen Tagging zur leichtgewichtigen Ontologie

213

richtig eingeordnet werden. Auf diese Weise lassen sich neue Konzeptideen übergangslos an der Stelle, an der sie aufkommen, erfassen und frei und informell, ohne den üblichen Modellierungsmehraufwand, definieren. Zur Strukturierung der Ontologie wird von taxonomischen Relationen ausgegangen, da diese für Nicht-Modellierungsexperten einfach verständlich sind (s.a. Hotho et al. 2006). So können die Nutzer bei unserem Ansatz ihre Konzepte entsprechend dem SKOS Core Vocabulary Format (Brickley & Miles 2005) organisieren, in welchem Konzepte über Oberbegriffs-, Unterbegriffs- und Ähnlichkeitsrelationen miteinander verbunden sind. Darüber hinaus können ein bevorzugter Bezeichner und mehrere alternative (synonyme) Bezeichner sowie eine Beschreibung angegeben werden. 1 Im Wissensnetz

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Abbildung 1: Annotierung einer Ressource mit Konzepten aus dem Vokabular

Die Nutzer innerhalb einer Community teilen und pflegen kollaborativ eine Ontologie und eine Lesezeichensammlung. Entsprechend dem Wiki-Paradigma der Selbstregulation hat jeder Nutzer das Recht, die Ontologie und die Sammlung zu editieren und zu modifizieren. Zur Umsetzung dieses Ansatzes wurde das SOBOLEO- System entwickelt, das im nächsten Abschnitt präsentiert wird.

3

Das SOBOLEO-System

SOBOLEO („Social Bookmarking and Lightweight Engineering of Ontologies") ist ein System zur kollaborativen Erstellung eines Indexes relevanter Internetressourcen. Es unterstützt sowohl das Verwalten des Indexes, als auch den Aufbau und die Änderung der Ontologie, die zu seiner Organisation verwendet wird.

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Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias

SOBOLEO basiert auf der AJAX-Technologie unter Verwendung des GWT Rahmenwerks (GWT 2007) und kann ohne lokale Installation mit den meisten gängigen Internet-Browser benutzt werden. SOBOLEO untergliedert sich in vier Hauptbereiche: (1) ein Annotationswerkzeug, (2) ein Ontologieeditor, (3) eine semantische Suchmaschine in den annotierten Internetressourcen und (4) ein Ontologie-Browser. Nachfolgend werden die vier Hauptbereiche genauer erläutert.

3.1

Annotieren von Internetressourcen

Das Annotationswerkzeug ist über ein im Browser gespeichertes Bookmarklet zugänglich. Der Benutzer wählt dieses aus, um eine momentan im Browser betrachtete Internetressource zu annotieren. In dem sich öffnenden Popup-Fenster (s. Abb. 1) sind bereits die URL- und Titelfelder mit den Angaben der gerade geöffneten Internetseite ausgefüllt. Ist die angegebene URL bereits in der Sammlung enthalten, so werden auch die bereits existierenden Annotationen angezeigt. Um die Ressource zu annotieren, kann der Nutzer Konzepte aus der Ontologie oder beliebige Schlagwörter verwenden. Das Eingabefeld bietet auch hier automatische Eingabevervollständigung für Konzepte aus der Ontologie, um den Anwender zu deren Nutzung zu ermuntern. Schlagwörter die nicht in der Ontologie enthalten sind, werden automatisch als „prototypische Konzepte" aufgenommen. Beim Speichern wird der Inhalt der Seite mittels eines Crawlers ermittelt und zusammen mit den zur Annotierung verwendeten Konzepten in den Index aufgenommen.

3.2

Editieren der Ontologie

Zum kollaborativen Erstellen und Verändern der Ontologie steht ein Editor zur Verfugung (s. Abb. 2). Dieser Editor erlaubt es mehreren Benutzern gleichzeitig die Ontologie zu verwenden; Änderungen werden sofort für alle sichtbar. Die Benutzeroberfläche des Editors gliedert sich in drei Teile: die Baumansicht der Ontologie, die Detailansicht des momentanen Konzeptes in der Mitte und ein Nachrichtenfenster rechts. In der Baumansicht der Ontologie werden die Konzepte mit ihren bevorzugten Bezeichnern und ihren Relationen zu engeren und weiteren Konzepten dargestellt. Der Baum kann durch Drag-And-Drop, Menübefehle oder Tastenkombinationen verändert werden. Tasten erlauben das Hinzufügen und Entfernen von Konzepten. Wählt der Nutzer über Mausklick ein Konzept in der Ontologie aus, werden dessen Details im mittleren Bildschirmbereich angezeigt. In den drei oberen Eingabefeldern kann der Nutzer den bevorzugten bzw. die alternativen Bezeichner und die Beschreibung des ausgewählten Konzepts erstellen und ändern. Darunter kann der Benutzer die „engeres Konzept"-, „weiteres Konzept"- und „ähnliches Konzept"-Relationen bearbeiten. Änderungen an der Ontologie erfolgen in Echtzeit und sind sogleich für alle Nutzer sichtbar. Um den Nutzer über Aktivitäten an der Ontologie auf dem Laufenden zu halten, erzeugt das System für jede Veränderung automatisch eine Nachricht, die genau darüber informiert, welcher Nutzer welche Änderung vorgenommen hat. Diese Nachrichten werden in einer separaten Anzeige im

SOBOLEO: vom kollaborativen Tagging zur leichtgewichtigen Ontologie

215

rechten Bildschirmbereich dargestellt. Diese dient neben der Information über Modifikationen auch als Chatfenster zum Austausch mit anderen Nutzern. Ein Eingabefeld unterhalb der Anzeige erlaubt es, Nachrichten an alle anderen Nutzer, die zur gleichen Zeit die Ontologie bearbeiten, zu senden und so ggf. konkurrierende Änderungen zu diskutieren. Im Wissensnetz

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Abbildung 2: Ontologieeditor

3.3

Suchen von Internetressourcen in der Sammlung

Die semantische Suchmaschine in SOBOLEO erlaubt das Suchen und Wiederfinden von Internetressourcen in der gemeinsamen Lesezeichenverwaltung. Ähnlich gängiger Suchmaschinen können auch in SOBOLEO Suchbegriffe in ein Textfeld eingegeben werden (s. Abb. 3 links). Die eingegebene Zeichenkette wird dabei jedoch auf Bezeichner von Konzepten hin analysiert. Wird ein Bezeichner eines Konzeptes erkannt, wird dies vom System als Referenz auf dieses Konzept verstanden, das heißt es sucht nach Internetressourcen, welche mit diesem Konzept oder dessen engeren Konzepten annotiert sind. Die semantische Suche ist mit der Volltextsuche in den Inhalten aller annotierten Internetseiten integriert. Die Reihenfolge der Ergebnisse ergibt sich durch die Kombination aus Volltext- und semantischer Suche. Auf der Suchergebnisseite werden alle gefundenen Ressourcen mit ihrem Titel (als Link auf die ursprüngliche Internetseite), ihren annotierten Konzepten, einem kurzen Auszug des Seiteninhalts (mit Hervorhebung der Suchbegriffe) und der genauen URL aufgelistet. Über einen Editier-Link zu jeder gefundenen Ressource, kann der Nutzer deren Annotationen einfach und schnell modifizieren oder löschen. Hierfür öffnet sich das bekannte AnnotationsPopup-Interface. Darüber hinaus werden oberhalb der Ergebnisliste alle von der SOBOLEO-

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Simone Braun, Andreas Schmidt, Valentin Zacharias

Suchmaschine aus der Suchanfrage verstandenen Konzepte angezeigt. Abhängig von der Eingabe, den Ergebnissen und der Ontologie schlägt das System weitere Möglichkeiten zur Suchanfragenverfeinerung bzw. -ausweitung vor.

»

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in

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Im Wissensnetz • »

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Ì ::

rziiz^ÄB

IWOKWMMvOUINKlWjtM Cüfia »uiOMtyQtf

«component» Actuators

«component» Database

«subsystem» Publisher

«component» Registry

«component» Handler

Abbildung 1: Sens-ation

-subsystem» Interenclng -component» Local Clients

Komponentendiagramm.

Verbindungen zu Client-Komponenten, d.h. zu entfernten {Remote), mobilen (Mobile) und stationären (Local) Geräten, werden über das Gateway-Subsystem realisiert. Wiederkehrende Anfragen im Zusammenspiel mit möglichen Bedingungen im Sinne eines Informationsbedürfnisses können vom Subscriber (spezialisierten Clients) an das Publisher-Subsystem gestellt werden, welches durch direkte Benachrichtigung des Interessenten häufiges Abfragen der aktuellen Daten erspart. Weitere Details zur Implementation finden sich unter: (Gross et al. 2006).

4

Szenario

Im Folgenden wollen wir eine mit der Sews-a/io/j-Plattform geschaffene kooperative täre Infrastruktur durch ein Szenario mit zwei Szenen beschreiben.

ubiqui-

Mitarbeiter M arbeitet an seinem Computer. Auf diesem wird der aktuelle Arbeitsstand (geöffnete Programme und Dokumente) durch Sensoren erfasst und an Sens-ation übertragen. Sein Büro ist mit einem Identifikationssystem ausgestattet, welches eintretende Besucher registriert. Sensoren erfassen, dass Chef C Ms Büro betritt, während M am Computer Emails bearbeitet. Sens-ation fasst nun die Ereignisse zusammen und sendet eine Benachrichtigung an Ms Computer, der das Emailprogramm ausblendet und projektspezifische Dokumente lädt. C und M können nun gemeinsam am aktuellen Projekt arbeiten. Verlässt C den Raum, bleibt die Arbeitsumgebung bestehen, bis Cs Abwesenheit für eine längere Zeit festgestellt wurde. Im anderen Fall betritt Kollege K, der eine Recherche zum gemeinsamen Projekt betreibt, das Büro. Von Sens-ation ausgehend, werden nun verschiedene Aktionen in Ms Büro und auf seinem Computer ausgelöst. Neben den Projektdokumenten wird die Präsentationsumgebung (Projektor und interaktive Tafel) geladen. Sobald weitere Sensoren eine Diskussion und Bewegung vor der Tafel messen, werden Ks persönliche Projektdokumente eingeblendet. Geht K aus dem Raum, speichert Sens-ation seine Daten und blendet diese für M aus. Verlassen beide den Raum, geht die Präsentation in einen Pausemodus über.

276

5

Christoph Beckmann, Maximilian Schirmer, Thilo Paul-Stueve, Tom Gross

Verwandte Arbeiten

Interaktion mit und in einem Raum wurde unter dem Stichwort Roomware (Streitz et al. 1998) bereits untersucht und umgesetzt. ContextDrive (Prante et al. 2004) als Teil des AMS/isAT-ZT-Projektes erweitert diesen Ansatz, indem eine Historie gewonnener Benutzerinformationen zur Ableitung von Kontexten einbezogen wird. Ferner sind in der Vergangenheit bereits Infrastrukturen entwickelt worden, die sehr detaillierte Ereignis- und Kontextmodelle bieten (Gross & Prinz 2004) und umfassende Modellierung von Ereignissen der realen Umwelt erlauben. Sens-ation unterstützt die Entwickler bei der Konzeption und Entwicklung von solchen ubiquitären Infrastrukturen.

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Fazit

Sens-ation ist mit seinen vielfältigen Schnittstellen eine generische Plattform zur Umsetzung kooperativer ubiquitärer Umgebungen. Die modulare Struktur ermöglicht die rasche Umsetzung und erlaubt eine rasche Verifizierung von Systemkonzepten. Literatu rverzeic hnis Gross, T., Egla, T. und Marquardt, N. (2006). Sens-ation: A Service-Oriented Platform for Developing Sensor-Based Infrastructures. International Journal of Internet Protocol Technology (IJIPT) 1, 3. pp. 159-167. Gross, T. und Prinz, W. (2004): Modellierung von Kontexten in kooperativen Umgebungen. In Mensch