Die rapide Entwicklung der Digitalisierung hat Lehrkräften unzählige Wege eröffnet, Lerninhalte zu gestalten und Lernenden bereitzustellen. Neben den bewährten analogen Medien wie Schulbüchern, Tafel, Arbeitsblättern etc. können wir heute auf zahlreiche digitale Werkzeuge wie Animationen, interaktive Elemente, Soundeffekte etc. zugreifen, mit denen Lerninhalte anschaulicher vermittelt werden können. Integriert man unterschiedliche Medien in den Unterricht, so spricht man von einer multimedialen Lernumgebung, die sich meist positiv auf den Lernprozess auswirkt.

In Lehr- und Lernkontexten wird der Begriff Multimedialität auf die Kombination zwischen visuellen und verbalen Darstellungsweisen bezogen (Scheiter, Richter und Renkl 2018: 32). Man geht davon aus, dass Lernende in multimedialen Lernumgebungen Informationen durch mehrere Sinne aufnehmen und sie in bildlicher und akustisch-sprachlicher Form gleichzeitig verarbeiten. Diese Art des Lernens aus Wörtern und Bildern bezeichnet Meyer (2014: 1) als multimediales Lernen; eine Lernform, die die Verarbeitung größerer Informationsmengen, den Aufbau vielfältiger Wissensrepräsentationen und die wirksamere Steuerung von Lernprozessen verspricht (Schmidt-Borcherding 2020: 63, Meyer 2022: 145). Doch stellt sich dieser positive Effekt automatisch ein? Um die Vorteile multimedialer Lernumgebungen optimal zu nutzen, bedarf es eines grundlegenden Verständnisses der Funktionsweise des Gedächtnisses und der kognitiven Informationsverarbeitungsprozesse, denn multimediale Lernumgebungen sind nur wirksam, wenn sie so konstruiert werden, dass sie der Arbeitsweise des Gehirns gerecht werden (Seifert 2023). Im Folgenden werden vier wichtige Modelle beschrieben, die dieses Grundverständnis ermöglichen.

Ein bewährtes Modell, das die Entwicklung multimedialer Lerntheorien angestoßen hat, ist das Dreispeichermodell von Atkinson und Shiffrin (1968). Demnach verfügt das Gedächtnis über drei Subsysteme:

• das sensorische Register, mit dem äußere Reize wahrgenommen werden;
• das Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis, in dem Informationen zwischengespeichert und durch Abruf bestehender Gedächtnisinhalte weiterverarbeitet werden;
• und das Langzeitgedächtnis, welches „anders als die beiden anderen Gedächtnisstrukturen eine unbegrenzte Kapazität für die Speicherung von Informationen aufweist“ (Scheiter, Richter und Renkl 2018: 34).

Lehrkräfte können dieses Modell nutzen, um die drei Phasen der Informationsverarbeitung und -speicherung zu verstehen und multimediale Lerninhalte so zu gestalten, dass diese Prozesse bestmöglich ablaufen. So ist es beispielsweise ratsam, klare und strukturierte Präsentationstechniken zu verwenden, um die Fülle äußerer Reize zu beschränken oder die Informationsverarbeitung durch Wiederholungstechniken zu unterstützen. Auch Assoziationstechniken wirken sich positiv auf die Speicherung von Informationen aus.