Silvia Oddo, Nadine Reinhold SS 2002

1. Einleitung Silvia Oddo, Nadine Reinhold SS 2002 Lernen und Wissenserwerb Was ist überhaupt Wissen? - Nach welchen Gesichtspunkten wird Wissen kategorisiert? Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Um zu wissen, wie wir am besten lernen und lehren können, sollten wir wissen, wie die Speicherung von Gelerntem funktioniert, und wie wir sie am besten wieder aktivieren können Wie lernen wir am besten? - Lerntechniken, Lehrtechniken Bedeutung für die Pädagogsische Psychologie

2. Was ist überhaupt Wissen? Was ist überhaupt Wissen? Einteilung in Prozedurales Wissen: Wissen, das sich darauf bezieht, wie man verschiedene Aufgaben ausführt; z. B. Kaffee kochen Problemlösestrategien: alle kognitiven Aktivitäten sind nach ihrer Beschaffenheit im Grunde genommen Problemlöseprozesse, da menschliche Kognitionen immer zweckgerichtet sind (Anderson) deklaratives Wissen: Explizites Wissen über verschiedene Sachverhalte: Faktenwissen

3. Wie funktioniert unser Gedächtnis? Wie funktioniert unser Gedächtnis? Welche Unterteilungen gibt es? Wie sind die einzelnen Teile miteinander verbunden? Welche Prozesse laufen ab? Schaubild an der Tafel entwickeln!

4. Wie funktioniert unser Gedächtnis? Wie funktioniert unser Gedächtnis? I • Einzelne Gedächtnisteile • Sensorisches Register • Aufmerksamkeit • Automatisierung • Kurzzeitgedächtnis • Begrenzte Speicherdauer • Begrenzte Speicherkapazität • Aufarbeitende Wiederholung • Selbstbezugeffekt

5. Wie funktioniert unser Gedächtnis? II • Langzeitgedächtnis • Aufbau des abgespeicherten Wissen • Schemata • Propositionen • bildhafte Vorstellungen • semantische Netzwerke

6. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register Wie gelangen Wissensinhalte in das Gedächtnis? • Das sensorische Register • Rezeptoren verwandeln physikalische Energie (Umweltreize) in Signale, die dem NS verständlich sind, um sie an sensorische Register des ZNS weiterzugeben • Def.: Systeme, in denen Information nur sehr kurz gespeichert werden (daher auch UKZG genannt): ca. 1Sek (visuelle Info) bis 4 Sek (akustische Info)

7. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register • Das sensorische Register • Hauptfunktion: Festhalten von Information • d.h.:Informationen aus Sinnesorganen werden solange festgehalten, bis ein meist sehr kleiner Teil zur weiteren Verarbeitung ausgewählt wird • Unterscheidung der sensorischen Register nach verschiedenen Arten der Sinnesorgane: • - visuelles Register • - akustisches Register • - Geschmacksregister • - Geruchsregister • - Tastregister • Im Sensorischen Register noch keine inhaltliche Verarbeitung

8. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register Das sensorische Register Bsp.: Hören eines Sprechers im Radio; sensorisches System speichert Sprache noch nicht als Wörter oder Sätze; dies geschieht erst nach Ablauf weiterer Informationsverarbeitungsprozesse Relevanz des sensorischen Registers aus pädagogisch- psychologischer Sicht: 1) Schüler müssen Aufmerksamkeit aufwenden, um relevante Informationen aus diesem Register abzulesen, bevor Inhalte wieder gelöscht werden 2) V.a. jüngere Schüler benötigen ausreichend Zeit, um komplexere Informationen in weiteren Verarbeitungsprozeß gelangen zu lassen 2 wichtige Faktoren für UKZS sind: a) Aufmerksamkeit b) Automatisierung

9. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register Aufmerksamkeit • Sensorisches Register von vielen Informationen gleichzeitig bombardiert • z.B. beim Lesen hört man Hintergrundsgeräusche wie Musik, Straßenlärm, Gespräche • Informationen gehen verloren, wenn keine Aufmerksamkeitslenkungerfolgt • bereits Schulkind muß lernen, irrelevante Informationen zu ignorieren • Förderung der Aufmerksamkeit durch Lehrer z.B. durch Phasen der Unterbrechung, die entspanned und auflockernd wirken • aber auch Einsatz unterschiedlicher Medien, Variation der Position im Raum, Veränderung der Stimme • also durch Vermeidung von Monotonie

10. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register Automatisierung • da unsere Verarbeitungskapazität begrenzt ist, sollten viele grundlegende Prozesse automatisiert werden • Beispiel.: Lesen • Wenn Lesen automatisiert ist, dann kann Aufmerksamkeit v.a. auf Verständnis des Gelesenen gerichtet werden und nicht mehr auf Erkennen von Wörtern oder auf Aussprache. • Automatisierung des Leseprozesses sehr wichtig bei Grundschülern •  wird durch intensive Übungstätigkeit erreicht

11. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - sensorisches Register • Damit im Sensorischen Register “ultrakurz” gespeicherte Informationen wahrgenommen werden können, müssen sie mit Inhalten des LZG verglichen werden • Bsp.: Anblick einer orangefarbenen Frucht; um diese als Apfelsine wahrzunehmen, muß Information über Aussehen einer Apfelsine im LZG gespeichert sein • d.h. Interpretation der Reize wird auf KZG übertragen, nicht die im Sensorischen Register gespeicherte Reizgegebenheit selbst • Erwartungen haben Einfluß auf diese Interpretation • Bsp.: Interpretation als 13 oder als B je nach Erwartung einer Zahl oder eines Buchstabens es muß stets Auswahl von relevanten Informationen erfolgen, was im Laufe des Lernprozesses immer besser gelingt

12. Wie funktioniert unser Gedächtnis? Wie funktioniert unser Gedächtnis? I • Einzelne Gedächtnisteile • Sensorisches Register • Aufmerksamkeit • Automatisierung • Kurzzeitgedächtnis • Begrenzte Speicherdauer • Begrenzte Speicherkapazität • Aufarbeitende Wiederholung • Selbstbezugeffekt

13. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis Kurzzeitgedächtnis KZG • Def.: “Arbeitsplatz”, an dem aktive Verarbeitung vorliegender Informationen erfolgt • Informationen aus Umwelt werden verglichen mit Wissen, das im Langzeitgedächtnis vorliegt • Hauptfunktion: Verarbeitung von Information • 2 Kennzeichen des KZG: • a)Begrenzte Speicherdauer • b)Begrenzte Speicherkapazität

14. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis • Begrenzte Speicherdauer • Informationen nur etwa 20 bis 30 sek. speicherbar • Nur durch “erhaltende Wiederholung” der Informationen ist Verlängerung der Speicherdauer möglich •  Möglichkeiten des KZG ausreichend für viel alltägliche • Operationen, wie z.B. Kopfrechnen und für sprachliche Informationen

15. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis • Begrenzte Speicherkapazität • Nach Miller (1956) etwa 7+/-2 Informationseinheiten gleichzeitig speicherbar • Informationseinheit kann dabei Einzelinformation umfassen z.B. Zeichen oder auch Wörter und Sätze • Kinder haben geringere Behaltenskapazität: • 3jähriger kann ca. 3 Ziffern behalten; • 7jähriger ca. 5 und 11jähriger dann ca. 7 • Begrenzte Kapazität bezieht sich auf neue Informationen; • viele alltägliche Aktivitäten sind automatisiert wie z.B. Bedienung des Telefons beim Telefonieren

16. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis Speicherkapazität kann auch durch bestimmte Behaltensstrategien erhöht werden Bsp.: 258111417202326

17. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis

18. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis Wenn jede Ziffer einzeln verarbeitet wird, werden erwartungsgemäß nicht alle Ziffern gemerkt, aber wenn Ordnung (z.B.Addition von 3) erfolgt, ist es möglich alle zu reproduzieren 2 5 8 11 14 17 20 23 26

19. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis • Aufarbeitende Wiederholung • Erschließen der Bedeutung neuer Information durch Vergleich mit Inhalten, die bereits im LZG sind; Verbindung des Neuen mit Altem • Vorwissen des Schülers ist so Ausubel (1978) wichtigster Einzelfaktor, der Lernen beeinflußt • Lehrer sollten Aufarbeitungsprozesse fördern, indem sie konsequent auf Wissen aufbauen, das Schüler bereits mitbringen • Intensivere Verarbeitung fördert gleichzeitig späteren Abruf

20. Wie funktioniert unser Gedächtnis? - Kurzzeitgedächtnis • Selbstbezugeffekt • Informationen werden bei Verarbeitung mit eigenen Erfahrungen in Beziehung gesetzt; dadurch noch tiefere Verarbeitung und später besserer Abruf, da Information als besonders bedeutsam gespeichert wurde • Z.B.: Liste mit Adjektiven wird nicht nur auf Bedeutungsebene analysiert, sondern mit eigener Person in Verbindung gebracht

21. Wie funktioniert unser Gedächtnis? II • Langzeitgedächtnis • Aufbau des abgespeicherten Wissen • Schemata • Propositionen • bildhafte Vorstellungen • semantische Netzwerke

22. Das Langzeitgedächtnis • Informationen werden in geordneter Form gespeichert. • Schemata • Propositionen • Ereignis-Schemata • semantische Netzwerke • Jeder Lehrer sollte über die Ordnungseinheiten des Langzeitgedächtnisses und ihre Beziehungen untereinander informiert sein, wenn er sich an den Lernenden wendet, um dessen Wissen und Können zu fördern (Mietzel, 1998). Wie funktioniert unser Gedächtnis? Langzeitgedächtnis

23. Wie funktioniert unser Gedächtnis?- Schemata - Schema als komplexe Wissenseinheit des Deklarativen Gedächtnisses Beispiel aus Mietzel, 1998 • Definition für Schema: • als Schema bezeichnet man das allgemeiner Wissen über ein Ereignis oder einen Gegenstand, das auf der Grundlage vorausgegangener Erfahrungen entstanden ist (Cohen, 1998) • faßt bedeutsame Merkmale von Reizgegebenheiten in abstrakter Form zusammen • Beispiel: Ein „Buch-Schema“ umfaßt alle Gemeinsamkeiten all jener Bücher, mit denen man bereits Erfahrungen gesammelt hat

24. Wie funktioniert unser Gedächtnis?- Schemata - Schema als kognitive Repräsentation von Begriffen • Begriff: • Eine Kategorie, in die sich Gegenstände, Vorstellungen und Ereignisse einordnen lassen, die bestimmte Gemeinsamkeiten aufweisen. • Das Kategorisieren begünstigt die menschliche Verarbeitung von Informationen, denn durch sie erübrigt sich, sämtliche individuellen Merkmale einer Gegebenheit speichern zu müssen. • Kategorisieren nach relevanten Merkmalen • Kategorisieren nach charakteristischen Merkmalen • „Prototyp“ oder „bestes Beispiel“

25. Wie funktioniert unser Gedächtnis?- Schemata - Schema als kognitive Repräsentation von Begriffen • Durch Erfahrungen in bestimmten Situationen entstehen Begriffe, mit denen der Lernende mehr verbindet als nur die sie definierenden Merkmale. • Wenn die Schule das Ziel verfolgt, ihre Schülerinnen und Schüler auf die Anforderungen des „wirklichen Lebens“ vorzubereiten, darf sie nicht darauf verzichten, als Lern und Erfahrungsfeld stets auch authentische Unterrichtssituationen auszuwählen (Mietzel, 1998). • Beispielsweise durch alltagsnahe Beispiele • Flächenberechnung nicht nur an abstrakten Figuren, sondern beispielsweise Tafel, Klassenzimmer etc.

26. Wie funktioniert unser Gedächtnis?- Schemata - Was bedeutet das für die Gestaltung des Unterrichts? Kinder lernen Begriffe anhand von Beispielen und speichern diese als PROTOTYPEN. Beispiel: Medizinstudierende, die erst typische Erscheinungsbilder von Erkrankungen lernen und dann an mehreren Beispielen gezeigt bekommen, wie unterschiedlich sich diese tatsächlich äußern können. Studierende lernen schneller, selbständig Krankheitsbilder zu diagnostizieren, wenn sie zunächst nach dem Prototypenansatz an das Problemgebiet eingeführt worden waren Es ist aber nicht richtig, nur nach dem Prototypenansatz oder nur nach relevanten Merkmalen zu unterrichten

27. Wie funktioniert unser Gedächtnis?Propositionen Proposition • Langzeitgedächtnis ähnelt einem großen Lexikon • Begriffe sind nur nicht alphabetisch geordnet, sondern auf vielfältige Weise miteinander verknüpft • Definition nach Schunk, 1991 b: • Eine Proposition ist die kleinste Bedeutung, Sinn oder eine Eigenschaft zuweisende Informationseinheit, die ein Urteil darüber zuläßt, ob eine Aussage richtig oder falsch ist.

28. Wie funktioniert unser Gedächtnis?Propositionen Wie werden Propositionen im menschlichen Gehirn gespeichert? • Es wird nur die Bedeutung von Sätzen gespeichert, nicht jedoch die genaue Satzformulierung, da • die neuen Wissensinhalte mit alten verknüpft werden und/ oder • nachfolgende Informationen aufgenommen wurden • Wenn Erlerntes wiedergegeben wird, dann sollte dies in eigenen gegenüber dem Original veränderten Worten geschehen, da • so eine tiefere Verarbeitung der Information erfolgte • die Information nicht ohne Zusammenhang und Bezug auswendig gelernt wurde und meist nur in diesem speziellen Kontext abrufbar ist.

29. ist auf R R S S Buch Tisch Wie funktioniert unser Gedächtnis?Propositionen Bildhafte Vorstellungen vs. Proposition Das Buch ist auf dem Tisch! Bildhafte Vorstellung Proposition

30. Lernen neuer Informationen Einzelheiten, die den Versuchspersonen sinnlos vorkamen, wurden vergessen oder so verändert, dass sie für die Versuchspersonen verständlich wurden. Weitere Einzelheiten, die gut in den dargestellten Rahmen passten, hatten die Versuchspersonen „erfunden“ - besser, sie hatten sie in ihrem Schema „Arbeitszimmer“ gefunden und daher angegeben. Ereignis-Schemata, z. B. Restaurantbesuch Wie funktioniert unser Gedächtnis? Ereignis-Schemata

31. Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk Verbindung deklarativer Wissenseinheiten zu einem Netzwerk • John Anderson (1990): • Das deklarative Wissen eines Menschen stellt ein Netzwerk dar. • Das Netzwerk besteht aus den grundlegenden Wissenseinheiten, also aus Propositionen, bildhaften Vorstellungen und Ereignis- Schemata. • Schemata bilden in diesen Netzwerken die nächst höhere Kategorisierung der grundlegenden Wissenseinheiten.

32. hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen!

33. hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen!

34. hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen! 2. Kanarienvögel haben Federn!

35. hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen! 2. Kanarienvögel haben Federn!

36. hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen! 2. Kanarienvögel haben Federn! 3. Kanarienvögel haben eine Haut!

37. Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk 1. Kanarienvögel können singen! 2. Kanarienvögel haben Federn! 3. Kanarienvögel haben eine Haut! hat eine Haut Tier kann sich bewegen frißt hat Flossen hat Flügel kann schwimmen Vogel Fisch kann fliegen hat Kiemen hat Federn lange dünne Beine rosa kann singen Kanarien-vogel Strauß Hai Lachs können nicht fliegen ist gelb

38. Wie lernen wir am besten? Wie lernen wir am besten? III • Erwerb neuer Propositionen • Träges Wissen • Förderliche Bedingungen zum Erwerb neuer Informationen • Darbietung gut geordneter Lerninhalte

39. Wie lernen wir am besten? Wie lernen wir am besten? • Erwerb neuer Propositionen nur dann möglich, • wenn neue Information an alte Information verknüpft, d.h. ins semantische Netzwerk eingefügt werden können • oder wenn sie durch schlussfolgerndes Denken neue mit alten Informationen verknüpfen • bei neuem Lernmaterial am besten den Bezug zu bisher Gelerntem herstellen! • Falls das nicht passiert, kann das neugelernte Wissen zum sogenannten „trägen Wissen“ werden!

40. Wie lernen wir am besten? Träges Wissen Träges Wissen (Inert knowledge) • Definition: • Wissen, das scheinbar vorhanden ist, aber nicht eingesetzt wird, wenn es gilt, anstehende Probleme zu lösen • Bsp.: Theoretisches Wissen, das in der Schule gelernt wird, wird vielfach nicht in außerschulischen Kontexten angewendet • 3 Erklärungsmodelle • Metaprozeßerklärungen • Strukturdefiziterklärungen • Situiertheitserklärungen

41. Wie lernen wir am besten? Träges Wissen Metaprozeßerklärungen Annahmen:  Notwendiges Wissen ist vorhanden, aber wird nicht genutzt  Metaprozessse, die über dem anzuwendenden Wissen laufen, sind defizitär Bsp.: Fehlen des metakognitiven Wissens um die Anwendungsbedingungen des in Frage stehenden Wissens Strukturdefiziterklärungen Annahme: Defizite liegen im Wissen selbst, d.h. Wissen ist nicht in anwendbarer Form vorhanden Beispiel: Formel fehlerhaft gespeichert Situiertheitserklärungen Annahmen: Wenn Wissen nur situationsspezifisch gelernt wird und keine abgespeicherte, abstrakt-dekontextualisiert Repräsentation stattfindet!

42. Wie lernen wir am besten? Träges Wissen Interventionen • Problemorientiertes Lernen • interessantes und realitätsnahes Problem •  Gewährleistung von hoher Motivation und Transfer des Wissens

43. Wie lernen wir am besten? Darbietung geordneter Lerninhalte Jean Piaget: Ob es Menschen gelingt, ihr eigenes Wissen zu konstruieren, hängt davon ab, ob die vorliegenden Informationen ihnen sinnvoll erscheinen. Texte oder anderes Lernmaterial können stets nur potentiell sinnvoll sein. Verständnis kann bei einem Lernenden erst durch aktives Interpretieren seiner Erfahrungen entstehen. Vergleiche sind sinnvoll

44. Wie lernen wir am besten? Förderliche Bedingungen zum Erwerb neuer Informationen • Eine Lernphase ist dann effektiv: • Hohe Motivation • möglichst gut geordnetes Lernmaterial • je tiefer die Elaboration • genügend Zeit