QWERTZ-Mania: Wie das digitale Zeitalter die Verarbeitung von Buchstaben beeinflusst.

Seit Jahrzehnten beschäftigt sich die Wissenschaft intensiv mit unterschiedlichen Aspekten der Mensch-Maschine-Interaktion. Die rasanten Entwicklungen im Bereich der Computertechnologie haben in den letzten Dekaden in besonderem Maße die Aufmerksamkeit unterschiedlicher wissenschaftlicher Disziplinen auf sich gezogen. Dabei interessiert sich ein Teilbereich der Kognitiven Psychologie insbesondere dafür, wie der Mensch es schafft, mit der Maschine Computer zu interagieren. Eine wichtige Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine bildet dabei die Computertastatur, auf der jeder Buchstabe des Alphabetes auf einer spezifischen Taste angeordnet ist. Die in der Welt am meisten verbreitete Form des Tastaturlayouts ist unter dem Begriff QWERTY-Sequenz bekannt. Namensgebend war dabei die Reihenfolge der fünf ersten Buchstaben der oberen Tastenreihe. Die QWERTY-Sequenz wurde im späten 19. Jahrhundert von Christopher Sholes als Tastaturlayout für die klassische Schreibmaschine entwickelt. Grundlage für die spezifische Anordnung der Buchstaben war dabei die Mechanik der Apparatur: Buchstaben, welche im Sprachgebrauch häufig direkt aufeinander folgen, mussten möglichst weit voneinander entfernt positioniert werden, damit sich während des Tippens die Hämmerchen der Schreibmaschine nicht verhaken. Im Zuge der Entwicklung des Personal Computers wurde das Tastaturlayout der Schreibmaschine übernommen, da viele Menschen an diese Anordnung gewöhnt waren. Aus der QWERTY-Sequenz sind im Laufe der Zeit zahlreiche Unterformen entstanden. So ist im mitteleuropäischen Raum – zum Beispiel in Deutschland ¬– die QWERTZ-Sequenz vorherrschend (siehe Abbildung 1), während im französischen Sprachraum vornehmlich die AZERTY-Sequenz verwendet wird.

© Julia Kozlik, Cliparts von https://openclipart.org/, cc (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) Im Folgenden soll zunächst ein Überblick über die kognitiven Prozesse des Maschinenschreibens gegeben werden. Wie können wir uns den Prozess des Expertise-Erwerbs vorstellen und durch welche Mechanismen wird die konkrete Tipp-Handlung gesteuert? Anschließend soll aufgezeigt werden, inwiefern erworbene Expertise im Umgang mit der Tastatur die Verarbeitung von Buchstaben modifizieren kann, um die Frage beantworten zu können, ob das digitale Zeitalter unsere Verarbeitung von Buchstaben verändert hat.

Maschinenschreiben als komplexe, erlernbare Fähigkeit

Aufgrund der wachsenden Bedeutung des Computers im alltäglichen Leben, interessiert sich die kognitionspsychologische Forschung in den letzten Dekaden zunehmend für die Prozesse, die beim Umgang mit der Tastatur – als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine – ablaufen. Das flüssige Schreiben auf der Computertastatur wird dabei als erlernbare Fähigkeit betrachtet, welche ein komplexes Zusammenspiel zwischen perzeptuellen, konzeptuellen und motorischen Prozessen erfordert.

Expertise-Erwerb

Aufgrund der Komplexität der Tipphandlung benötigt das Erlernen flüssigen Maschinenschreibens enormen Zeitaufwand. Wahre Meister im Maschinenschreiben können nach jahrelang erworbener Expertise durchaus beeindruckende Leistungen erzielen, indem bis zu 18 Tastendrücke pro Sekunde möglich sind. Betrachtet man zunächst die Leistung eines Tippanfängers bzw. einer Tippanfängerin, fällt auf, dass Lesen und Schreiben sich zunächst abwechseln. So muss die Information zuerst gelesen werden, um anschließend getippt werden zu können. Die Tastendrücke an sich werden dabei durch visuelle Suche initiiert. Der Novize bzw. die Novizin verwendet dabei in der Regel nur wenige Finger (z. B. lediglich die beiden Zeigefinger). Natürlich leuchtet es sofort ein, dass es mit dieser Methode kaum möglich sein wird, 18 (korrekte!) Tastendrücke pro Sekunde zu erzielen. Vielmehr erreichen Tipp-AnfängerInnen nur durchschnittlich zwei Tastendrücke pro Sekunde. Dieser enorme Schritt von 2 auf 18 Anschläge pro Sekunde ist nur erreichbar, wenn die Tipphandlung durch permanente Wiederholung automatisiert wurde. Tipp-ExpertInnen können nach erworbener Automatisierung parallel lesen und schreiben, da sich im Zuge des Expertise-Erwerbs ein Gedächtnis für die Tastenlokalisation herausgebildet hat. Zudem verwenden ExpertInnen im Unterschied zu NovizInnen alle zehn Finger zum Tippen, wobei es eine feste Zuordnung von Fingern zu spezifischen Tasten gibt. So wird etwa die Taste [F] immer mit dem Zeigefinger der linken Hand betätigt (siehe Abbildung 1). Insgesamt betrachtet verbessert sich also durch erworbene Expertise nach und nach die allgemeine Performanz, das heißt, das Maschinenschreiben gelingt zunehmend schneller und akkurater.

Auf welchem Expertise-Level befinden Sie sich aktuell – im Anfänger-, Fortgeschrittenen- oder Expertenstadium? Um eine Selbsteinschätzung vornehmen zu können, kann man sich eine simple, in der kognitionspsychologischen Forschung etablierte, Kategorisierungsmöglichkeit zunutze machen (Beilock & Holt, 2007; Yang, Gallo & Beilock, 2009). Beantworten Sie einfach folgende Fragen:

© Julia Kozlik

Wenn Sie alle Fragen mit „trifft nicht zu“ beantwortet haben, zählen Sie zu den Tipp-AnfängerInnen. Wenn Sie Ihre Kreuze sowohl in der linken als auch in der rechten Spalte platziert haben, haben Sie bereits das Fortgeschrittenen-Stadium erreicht. Haben Sie aber alle vier Kreuze in die linke Spalte gesetzt: Herzlichen Glückwunsch, Sie gehören zu den Tipp-ExpertInnen!

Steuerung der Tipphandlung

Neben der Untersuchung des Expertise-Erwerbs haben sich ForscherInnen damit beschäftigt, systematisch zu untersuchen, wie die Tipphandlung an sich durch den kognitiven Apparat gesteuert wird. So haben etwa Rumelhart und Norman (1982) ausgehend von einer Computersimulation eine Theorie entwickelt, die geeignet ist, um die komplexen Prozesse des Tippvorganges beschreiben zu können (siehe Abbildung 2). Die Autoren gehen davon aus, dass die Tipphandlung über drei hierarchisch angeordnete Verarbeitungsschritte gesteuert wird. Auf der ersten Verarbeitungsebene – der sogenannten Wortebene – wird die Information, die es zu tippen gilt, in Einzelwörter unterteilt, wobei jedes Wort in ein Wortschema überführt wird. Auf der Tastendruckebene wird anschließend für jeden Einzelbuchstaben, welcher im Wortschema beinhaltet ist, ein Tastendruckschema aktiviert. Dieses spezifiziert, welcher Finger welcher Hand zu welcher Zielposition geführt werden muss, um die korrekte Taste zu betätigen. Dabei inhibiert jedes Tastendruckschema das entsprechende Schema des nachfolgenden Buchstabens in der Sequenz. Auf der dritten Verarbeitungsebene – der Reaktionsebene – werden die Tastendruckschemata schließlich motorisch ausgeführt. Dabei wird das am stärksten aktivierte Tastendruckschema (= der erste Buchstabe im Wort) zuerst ausgeführt. Dies führt dazu, dass die Inhibition des Schemas des nachfolgenden Buchstabens nachlässt, wodurch wiederum dieses die stärkste Aktivation erhält und darum folglich als nächstes ausgeführt wird usw.© Julia Kozlik, Cliparts von https://openclipart.org/, cc (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)

Zusammenfassend betrachtet kann die korrekte Buchstabensequenz nur dann zustande kommen, wenn einerseits Zielhand, Zielfinger und Zielposition korrekt spezifiziert werden und andererseits das Zusammenspiel zwischen Aktivation und Inhibition von Tastendruckschemata fehlerfrei funktioniert.

Dass die Tipphandlung offenbar über Tastendruckschemata gesteuert wird, welche drei voneinander unabhängige Merkmale (Hand, Finger, Zielkoordinaten) enthalten, wird von Analysen anhand der Tippfehler, die sich einschleichen, untermauert. So konnte etwa Grudin (1983) nachweisen, dass circa 68 % aller Substitutionsfehler (= Fehler, bei denen ein falscher Buchstabe anstelle des intendierten getippt wird) dadurch entstehen, dass eines dieser drei Merkmale inkorrekt spezifiziert wurde. Zum Beispiel ergibt sich eine Fehlerklasse (sog. „horizontale Fehler“) daraus, dass der falsche Finger der richtigen Hand agiert (Bsp.: FOSCH statt FISCH).

Weitere Evidenz für die Existenz derartiger Tastendruckschemata stammt von Logan (2003), der in seinen Untersuchungen Einzelbuchstaben in verschiedenen Positionen auf dem Bildschirm präsentierte. Die Aufgabe der Versuchsperson bestand ganz simpel darin, den jeweiligen Zielbuchstaben auf der Tastatur zu tippen. Dabei kann beobachtet werden, dass Reaktionszeiten begünstigt werden, wenn die Buchstabenposition auf dem Bildschirm mit der Lokalisation der entsprechenden Taste auf der Tastatur übereinstimmt. Dieser Befund legt nahe, dass die Tipphandlung durch Tastendruckschemata gesteuert wird, welche die Lokalisation der entsprechenden Zieltaste beinhalten.

Einfluss des Tastaturlayouts auf die Verarbeitung von Buchstaben

Eine Frage, die sich an dieser Stelle aufdrängt, ist die nach der Automatizität der Aktivierung derartiger Tastendruckschemata. So legen neuere Studien nahe, dass die Lokalisation eines Buchstabens auf der Tastatur die Verarbeitung selbiger automatisch beeinflusst, das heißt auch in Kontexten, in denen die Position auf der Tastatur vollkommen irrelevant für die eigentliche Aufgabenstellung ist. In einer Untersuchung von Kozlik und Neumann (2013) wurden Einzelbuchstaben zentral auf dem Bildschirm präsentiert, wobei per linkem versus rechten Tastendruck angegeben werden sollte, ob es sich um einen Groß- oder Kleinbuchstaben handelt. Dabei waren die Reaktionen in dieser Kategorisierungsaufgabe schneller, wenn die aufgaben-irrelevante Position des Buchstabens auf der Tastatur (links vs. rechts) mit der Reaktionshand übereinstimmte. Dieser Befund kann zum einen als Evidenz dafür interpretiert werden, dass das Tastendruckschema die Tipphand spezifiziert. Zum anderen legt der Befund aber auch nahe, dass Tastendruckschemata offenbar auch dann automatisch aktiviert werden, wenn gar keine Tipp-Absicht besteht. Eine ähnliche Herangehensweise wurde in einer Studie von Rieger (2004) gewählt. Hierin wurden auch Einzelbuchstaben auf dem Bildschirm präsentiert, wobei per Tastendruck die Druckfarbe des Buchstabens angegeben werden sollte. Auch hier zeigte sich, dass die Reaktionen beschleunigt werden, wenn der Antwortfinger mit dem Finger übereinstimmt, welcher benutzt werden würde, wenn man den Zielbuchstaben hätte auf der Tastatur tippen wollen. Dies verdeutlicht abermals, dass neben der Tipphand auch der Tippfinger im Tastendruckschema spezifiziert wird und zwar offensichtlich automatisch außerhalb jeglichen Tipp-Kontextes.