3.Gedächtnis und Lernen Schwerpunkte der Pädagogischen Psychologie.

3. Gedächtnis und Lernen

Schwerpunkte der Pädagogischen Psychologie

3.1 Gedächtnis

3.1.1 Einführung

3.1.2 Selbstversuch

3.1.3 Urväter der Gedächtnisforschung

(Ebbinghaus & Bartlett)

3.1.4 Experiment und Quasi-Experiment

3.1.5 Deskriptive Statistik

3.1.6 Gedächtnisleistungen bei Kindern und Erwachsenen

3. Gedächtnis und Lernen

Teilgebiet der Allgemeinen Psychologie

Gedächtnismetaphern

• Wachstafel (Kerbholz)

• Bibliothek

• Computer

• Informationsverarbeitungsmodell

3.1.1 Gedächtnis

Elefant, Forelle, Hornisse, Kamel, Kuckuck,

Karpfen, Motte, Schwalbe, Tiger, Hummel,

Aal, Nashorn, Mücke, Hecht, Spatz, Meise,

Giraffe, Rotkehlchen, Barsch, Libelle, Schleie,

Löwe, Glühwürmchen, Amsel

Wortliste 1:Benzin, Arzt, Berg, Tennis, Regen, Eis,

Fenster, Klavier, Pfennig, Wasser, Auto,

Meter, Bohne, Mücke, Susanne, Rose, Masern,

Boot, Uhr, Fisch, Zelt, Holz, Wolle, Garten

Wortliste 2:

3.1.2 Selbstversuch

Elefant, Forelle, Hornisse, Kamel, Kuckuck,

Karpfen, Motte, Schwalbe, Tiger, Hummel,

Aal, Nashorn, Mücke, Hecht, Spatz, Meise,

Giraffe, Rotkehlchen, Barsch, Libelle, Schleie,

Löwe, Glühwürmchen, Amsel

Wortliste 1:Benzin, Arzt, Berg, Tennis, Regen, Eis,

Fenster, Klavier, Pfennig, Wasser, Auto,

Meter, Bohne, Mücke, Susanne, Rose, Masern,

Boot, Uhr, Fisch, Zelt, Holz, Wolle, Garten

Wortliste 2:

3.1.2 Freies Erinnern von Wortlisten

3.1.3 Herrmann Ebbinghaus

Beginn der wissenschaftlichen Gedächtnisforschung:

• „Über das Gedächtnis“ (1885)

• Selbst-Studien: Sinnlose Silben (BOL, HAR, ZUP) – Gedächtnis pur (2300 Silben, in 2 Jahren mehr als 1000 Listen mit jeweils 12 – 16 Silben)

Ergebnisse der Selbst-Studien von Ebbinghaus

Vergessenskurve Wiederholungen undBehaltensleistung

3.1.3 Hermann Ebbinghaus

Sir Frederick Bartlett: „Remembering“ (1932)

„Der Krieg der Geister“

– Experimente mit sinnvollem Material

– Schema-Begriff

Erinnern ist Rekonstruktion

Methoden der Behaltensprüfung:

• Freies Reproduzieren (free recall)

• Serielles Reproduzieren

• Wiedererkennen / Paarlernen (cued recall)

3.1.3 Frederick Bartlett

Experimentelle Forschung:

Prüfung, ob die planmäßige Variation einer unabhängigen Variablen (UV) die Veränderung einer abhängigen Variablen (AV) bewirkt

Merkmale eines Experiments und Quasi-Experiments

• systematische Manipulation von Untersuchungsbedingungen • Herstellbarkeit, Planmäßigkeit und Wiederholbarkeit• Messung von AV• Kontrolle von Störvariablen

Experimentalgruppe und Kontrollgruppe

Experiment versus Quasi-Experiment

• Randomisierung

• via regia (Kausalität)

• keine Randomisierung

• Natürliche Gruppen

Deskriptiv = beschreibend

Aufgabe und Zweck

- Daten übersichtlich darstellen • Tabellen

• Grafiken

- Daten aufbereiten• viele Daten durch wenige Kennwerte repräsentieren

– Kennwerte der zentralen Tendenz

– Kennwerte der Variabilität

Wortliste 1

10 10,8

15 16,1

10 10,8

93 100,0

Gesamt

GültigHäufigkeit Prozent

Wortliste 2

11 11,8

10 10,8

12 12,9

15 16,1

91 97,8

93 100,0

Gesamt

Gültig

SystemFehlend

Gesamt

Häufigkeit Prozent

Achsenbeschriftung x-Achse?

----------------------

Achsenbe-schriftung y-Achse? -------------

7 98 231710 11 12 13 14 181615 19 20 21 22

Graphische Darstellung von DatenWortliste 1

10 10,8

15 16,1

10 10,8

93 100,0

Gesamt

GültigHäufigkeit Prozent

L211%L3

Dipl.-Päd.15%

Magister13%

L1L2L3L5Dipl.-Päd.Magister

Studien-gang

L1 L5L2 L3 MagPäd.

Kreisdiagramm

Liniendiagramm (Polygon)

Deskriptiv Statistik= beschreibende Statistik

Aufgabe und Zweck

- Daten übersichtlich darstellen • Tabellen

• Grafiken

- Daten aufbereiten• viele Daten durch wenige Kennwerte repräsentieren

– Kennwerte der zentralen Tendenz

– Kennwerte der Variabilität

Kennwerte der zentralen Tendenz

Durch welchen Wert wird die gesamte Verteilung am besten repräsentiert?

• Arithmetisches Mittel Werte der Verteilung aufsummieren und die Anzahl der eingehenden Werte teilen.

z. B. Notendurchschnitt M Xi

• Modalwert die Häufigkeit in dieser Kategorie ist maximal; der Ausprägungswert, der am häufigsten vorkommt

• Median teilt die Verteilung in zwei Hälften; über und unter dem Median liegen 50 % der Werte

MWL1 = _____?

MWL2 =_____?

Arithmetisches Mittel

Sind diese Unterschiede statistisch bedeutsam? Zufall oder systematische Unterschiede? Inferenzstatistik (Kapitel 5)

• Beschreibung, wie die einzelnen Werte zueinander liegen (Dichte, Form der Verteilung)

• wie dicht sie am Zentrum (Mittelwert) einer Datenreihe liegen

– Variationsbreite (Range)

– Varianz (s²)

– Standardabweichung (s)

Kennwerte der Variabilität

Wortliste 1

Kennwerte der Variabilität

Varianz (s2)s 2

(Xi M)2n

• Ausmaß der Streuung der Daten um den Mittelwert einer Verteilung

• große Abweichungen werden stärker gewichtet

SD s2 (X i M)2

Standardabweichung (SD oder s)

Raster zur Berechnung von Variabilitätsmaßen (Liste 2)

Vp-Nr. Xi

1 17 2 12 3 18 4 15 5 21 6 17 7 10 8 17 9 1610 1311 2012 16

geordnete Liste (Xi-M) (Xi-M)2

101213151616171717182021

-6-4-3-1 0 0 1 1 1 2 4 5

3616 9 1 0 0 1 1 1 41625

M = 192/12

Varianz:

s2 = 110/12

= 9,17

Standard-abweichung:

s = 3,03

Ausgangslage

• Vorschul- und Grundschulkinder nutzen kaum spontan kategoriale Organisationsstrategien

• Erwachsene Lerner gehen strategisch vor: Sie nutzen ihr Wissen, dass die Ordnung des Lernmaterials die Gedächtnisanforderungen erleichtert

• Bei älteren Erwachsenen scheint die spontane Nutzung des kategorialen Organisierens rückläufig zu sein

3.1.6 Gedächtnisleistungen bei Kindern u. Erwachsenen

Empirische Untersuchung von Schneider und Uhl (1990)

Hypothese über die Merk- und Reproduktionsstrategie

• Wenn die freie Reproduktion von kategorisierbaren Wortlisten gemessen wird, und

• wenn verschiedene Altersgruppen untersucht werden,

• dann zeigen jüngere Erwachsene beim Einprägen und Erinnern ein ausgeprägter strategisches Verhalten (Sortieren nach Oberbegriffen, Reproduzieren nach Oberbegriffen) als Kinder und ältere Erwachsene

Hypothese über die Reproduktionsgüte

• Wenn die freie Reproduktion von kategorisierbaren Wortlisten gemessen wird, und

• wenn verschiedene Altersgruppen untersucht werden,

• dann zeigen jüngere Erwachsene bessere Behaltensleistungen als Kinder und ältere Erwachsene

• Stichprobe 24 Drittklässler, 24 jüngere Erwachsene, 24 ältere Erwachsene

• Aufgabenmaterialien Vorgabe einer semantischen Kategorisierungsaufgabe; 24 Bildkärtchen mit Items, nach vier Kategorien gruppierbar; (Tiere, Fahrzeuge, Möbel, Kleidung);

• Versuchsablauf (Design) Lernphase Vp bekommt Bildkärtchen 3 min zum Einprägen und darf alles mit den Kärtchen tun, was ihr zum Einprägen hilft Reproduktionsphase Freie Reproduktion der Items

Prinzipien der Versuchplanung

Experimentelle Variablen• Unabhängige Variable (UV)

– mindestens 2 Ausprägungen

– vom Versuchsleiter isoliert bzw. hergestellt

• Abhängige Variable (AV)– Messwert, Beobachtung, die auf die UV

zurückgeht

Was manipuliere ich?

Was messe ich?

• Unabhängige Variable

Lebensalter (drei Ausprägungen) quasi-experimentelles Design!

• Abhängige Variablen

1. Semantische Organisation in Lernphase (Sortieren)

2. Semantische Organisation bei der Reproduktion

3. Gedächtnisleistung

• Kontrollvariablen: Geschlecht, Intelligenz, Sprachvermögen...

Altersgruppe

Merkmal Kinder jüngere Erwachsene ältere Erwachsene M (SD) M (SD) M (SD)

Gedächtnisleistung 10.91 (2.95) 16.80 (2.65) 13.48 (3.71)(Anzahl erinnerter Bilder)

Semantische Organisation .39 (.35) .87 (.20) .51 (.43)(Sortieren)

Semantische Organisation .32 (.16) .82 (.16) .51 (.22)(Reproduktion)

Ergebnisse

Verwendete und weiterführende Literatur

GedächtnisAnderson, J. R. (2001). Kognitive Psychologie. Heidelberg: Spektrum.

Gold, A. (2003). Gedächtnis und Wissen. In S. Preiser (Hrsg.), Pädagogische Psychologie. Psychologische Grundlagen von Erziehung und Unterricht. Weinheim/München: Juventa.

Schneider, W. & Uhl, Ch. (1990). Metagedächtnis, Strategienutzung und Gedächtnisleistung: Vergleichende Analysen bei Kindern, jüngeren Erwachsenen und alten Menschen. Zeitschrift für Entwicklungs- psychologie und Pädagogische Psychologie, 11, 22- 41.

www.incops.de (Einführung in die Kognitive Psychologie)

Statistik Bortz, J. (2005). Statistik für Human- und Sozialwissenschaftler (6. Auflage).

Heidelberg: Springer.

Bortz, J. & Döring, N. (1995). Forschungsmethoden und Evaluation (2. Auflage). Heidelberg: Springer.

Häufigste Einteilungskriterien

– Zeit• Kurzzeit-, Langzeitgedächtnis

– Mehrspeichermodelle

– Gedächtnisinhalte• deklaratives Gedächtnis (explizit)

– episodisches Gedächtnis– semantisches Gedächtnis

• nicht-deklaratives Gedächtnis (implizit)– prozedurales Gedächtnis– perzeptuelles Gedächtnis (Priming)

3.1.7 Gedächtnissysteme und Gedächtnismodelle

Sensori-sches

Register

Kurzzeit-speicher

Langzeit-speicher

Reizaufnahm

Vergessen Vergessen Informations-ausgabe

Mehr-Speicher-Modell nach Atkinson und Shiffrin (1968)

• Ultrakurzzeit-Gedächtnis– Sensorisches Register

• von weniger bis ca. 1 Sekunde

• Verweildauer der Reiznachwirkung– optisch: Ikon (z.B. Nachbilder)

– akustisch: Echo

– Herstellung einer Wahrnehmung braucht Zeit, Reizinformation darf nicht sofort verschwinden

• Kurzzeit-Gedächtnis– Behaltensdauer: ca. 30 Sekunden– begrenzte Kapazität: psychischer „Desktop“ mit Platz

für ca. 5 bis 7 Einheiten = aktive Information• Informationsgehalt der Einheiten kann aber erhöht werden

(z.B. Bild+Zahl, Akronyme)

– Gedächtnisspanne (Bewußtseinsumfang)– Arbeitsgedächtnis (Informationsverknüpfung)

• Zwischenablage aus „visuellem Notizblock“ und phonologischer Schleife sowie Exekutive (Auswahl aus dem und für das Langzeitgedächtnis)

• Langzeitgedächtnis– Dauer bis zu vielen Jahren

– unbegrenzte Kapazität

– enthält alle Arten von Gedächtnisinhalten

– aktivierbar über Arbeitsgedächtnis (bewußtes Erinnern =

explizites Ged.), aber auch

– aktivierbar über Wahrnehmung u. Motorik(nicht-bewußte Gedächtnisaktivierung = implizites Ged.)

– unterschiedliche Gehirnregionen, zahlreiche neuronale Netzwerke involviert

Drei-Speicher-Modell von Atkinson & Shiffrin (1968)

• alle Informationen müssen durch das KZG• Annahme von bewußten Prozessen im KZG:

Kontrollprozesse– Memorieren (Wiederholen)– strategisches Enkodieren (Einprägen)– >Erleichtern die Übertragung ins LZG

1. EbeneoberflächlicheVerarbeitung

(z.B. orthographisch)

2. Ebenetiefere

Verarbeitung

(z.B. phonologisch)

3. Ebenetiefe

Verarbeitung

(z.B. semantisch)

Reizaufnahm

Vergessen Vergessen Vergessen

Modell mehrerer Verarbeitungsebenen

nach Craik und Lockhart (1972)

• Kritik am Konzept des Memorierens:– Wiederholungen alleine sind leer

• Tiefe der Informationsverarbeitung– Befund: Schriftbild, Wortklang wird meist vergessen,

aber nicht die Bedeutung

– Bewußtheit, vielfältige Verknüpfungen / Verbindungen erhöhen die Erinnerungswahrscheinlichkeit

– Oberflächlichere Verarbeitung führt mit größerer Wahrscheinlichkeit zum Vergessen

Modell mehrerer Verarbeitungsebenen

nach Craik und Lockhart (1972)

Gedächtnisinhalte

Explizites Gedächtnis(deklarativ)

Implizites Gedächtnis(nicht-deklarativ)

Episodisches Gedächtnis

Semantisches Gedächtnis

Prozedurales Gedächtnis

Perzeptuelles Gedächtnis

H2O = Wasser

Helsinki liegt in Finnland

Mein erster Kuss

• deklaratives Gedächtnis (explizit)– Wissen um Fakten, Geschehnisse, die sprachlich explizit mitgeteilt

werden können (Wissen, dass X)

– episodisches Ged.• erinnern an Geschehnisse, Ereignisse und die damit verbundenen

Umstände (Kontext)– Autobiographisches Ged. (Lebensgeschichte)

• Bsp.: Erinnern des letzten Urlaubs

– semantisches Ged.• Wissen um Fakten, Regeln, Tatsachen• sehr selten Erinnerungsbezug zur Lerngeschichte (kontextarmes Wissen)• Bsp.: Wissen, wie die Hauptstadt Frankreichs heißt

Organisation des Langzeitgedächtnisses

• nicht-deklaratives Gedächtnis (implizit)– Fertigkeiten, Handlungen (Wissen, wie man x tut)

– prozedurales Ged.• motorische Fertigkeiten, motorische Ketten• assoziativ Gelerntes (Konditionierung)• Routinen, Handlungsabläufe, Handlungsschemata• kognitive Fertigkeiten (Regeln anwenden können)• Bsp.: Lesen, Fahradfahren, Tanzen

– perzeptuelles Gedächtnis• Priming: Erleichtern von Gedächtnisprozessen durch das (kurzzeitige)

Wahrnehmen eines ähnlichen vorausgehenden Reizes (z.B. bei Wortidentifikationstests)

– Erkennen des Wortes „Apfel“ in Wörtern wie „Stuhl, Bleistift, Karotte, Hammer“ ist schneller, wenn kurz vorher für 800 msec das Wort „Gemüse“ gezeigt wurde (semantisches Priming)

– Wiederholungs-Priming (ein Wort wird bei der zweiten Präsentation schneller erkannt als neue Wörter)

Gedächtnisstrategien

• Gezielt Maßnahmen treffen, um Gedächtnisleistungen zu optimieren

• Ansetzen bei den kognitiven Prozessen des– Auswählens– Verstehens sowie– Merkens (bearbeitendes Memorieren) von Informationen

• Organisieren– Informationen ordnen

• Relevanz

• Themen, Kategorien, Oberbegriffe

– Techniken einsetzen wie• Unterstreichen

• Herausschreiben

• Mind mapping (Begriffsnetze)

Organisieren Elaborieren Wiederholen

• Elaborieren– „Tiefe“, semantische Bearbeitung– explizite Bezüge zum Vorwissen herstellen– Beispiele, Kommentare, Querverbindungen– kluges Lesen (sich vorher Fragen stellen)– Mnemotechniken

• bildhafte Vorstellungen• Loci-Methode• Schlüsselworttechnik

Klassische Gedächtniskunst- Mnemonik mit Orten und Bildern (loci et imagines)

Historie- Simonides (um 556 – 468) als Erfinder der Mnemonik

Grundlegendes Prinzip- Lerninhalte werden über Vorstellungsbilder verortet

Praktische Vorgehensweise1. Gut bekannte Folge von Orten auswählen2. Orte liegen an einem gemeinsamen Weg3. Orte haben eine feste Reihenfolge4. Vorstellungsbilder der zu lernenden Begriffe bildhaft mit den verschiedenen Orten assoziieren5. Verwendung besonders bizarrer Assoziationen6. Beim Abrufen der Begriffe (Vorstellungsbilder) in der Vorstellung den Weg von Ort zu Ort durchgehen

• Wiederholen– Behalten wird durch öftere Beschäftigung mit

dem Stoff besser– Üben (Wiederholung des Tuns)– Wiederholungen verteilen – Pausen und Erholung einplanen

junge Personen alte Personen

leicht kategorisierbar

EG 1 EG 2

schwer

kategorisierbar

KG 1 KG 2

Der Krieg der Geister (Teil 1)

Eines Nachts gingen zwei Männer aus Egulac zum Fluss hinunter, um Seehunde zu jagen, und während sie dort waren, wurde es neblig und still. Dann hörten sie Kriegsgeschrei, und sie dachten: “Vielleicht ist das ein Kriegsfest.” Sie flüchteten zum Strand und versteckten sich hinter einem Baumstamm. Nun kamen Kanus herbei, und sie hörten das Geräusch von Paddeln und sahen, wie ein Kanu direkt auf sie zusteuerte. Es Waren fünf Männer im Kanu, und sie sagten: “Was denkt Ihr Euch? Wir wollen Euch mitnehmen. Wir fahren den Fluss hinauf, um den Menschen Krieg zu bringen”.Einer der jungen Männer sagte: Ich habe keine Pfeile.”“Pfeile sind im Kanu”, sagten sie.

“Ich werde nicht mitkommen. Vielleicht werde ich getötet. Meine Verwandten wissen nicht, wo ich hingegangen bin. Aber Du”, sagte er und wandte sich an den anderen, “du kannst mit ihnen gehen. ”Also ging einer der beiden jungen Männer mit ihnen, der andere kehrte jedoch nach Hause zurück.Und die Krieger fuhren den Fluss hinauf zu einer Stadt auf der anderen Seite von Kalama. Die Menschen kamen hinunter ans Wasser, und sie begannen zu kämpfen, und viele wurden getötet. Doch bald hörte der junge Mann einen der Krieger sagen: „Schnell, lass uns nach Hause fahren: der Indianer dort wurde verletzt.“ Jetzt dachte er: „Oh, es sind Geister.“ Er fühlte sich nicht krank, doch sie sagten, er sei getroffen.

So fuhren die Kanus zurück nach Egulac, und der junge Mann ging am Strand entlang nach Hause und machte ein Feuer. Und er erzählte es allen und sagte: “Seht, ich begleitete die Geister, und wir gingen in einen Kampf. Viele unserer Getreuen wurden getötet, und viele von denen, die uns angriffen, wurden getötet. Sie sagten, ich sei getroffen, und ich fühlte mich nicht krank.”Er erzählte ihnen alles, und dann wurde er still. Als die Sonne aufging, fiel er auf den Boden. Etwas Schwarzes quoll aus sei-nem Mund.Sein Gesicht verzog sich. Die Menschen sprangen auf und schrieen.Er war tot.

Die Art des Materials

nach: 0 5 10 20 25 30 Tagen15

PrinzipienRegeln

SinnloseSilben

Prosatexte

Gedichte

Folie Baddeley (2000, 114)

3.1.3 Schema

Gestalt; Muster:

• Vereinfachung durch Abstraktion vom Individuellen

• Betonung der Beziehung zwischen den Teilen

• Hierarchisch nach Abstraktheit organisierte Wissensstruktur des Langzeitgedächtnisses

• Funktionell von Bedeutung beim Verstehen und Reproduzieren

3.Gedächtnis und Lernen Schwerpunkte der Pädagogischen Psychologie.

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Wenn das Gedächtnis nachlässt

„Kein Anfang ohne Gedächtnis. Kein Gedächtnis ohne Erzählen.“

Das Gehirn WS 2008/09 Lernen und Gedächtnis. Lernen und Gedächtnis Speichervermögen für Erlebtes Erinnerungsvermögen Vergessen Gedächtnis.