Brain Based Learning
Transcript of Brain Based Learning
Andre YasmineAnton ChristineAtzei Federica
Audry ChristianeDisewiscourt MarcHemmen Michèle
Uni.lu, Campus Walferdange
17.12.2008
Brain-based learning theories
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung2. Gehirn, Neuronen, Synapsen3. Wichtige Persönlichkeiten4. Hirngerechtes Lernen5. Lernen mit Emotionen, Spiel und
Neugier6. Spaß- und Lernpädagogik7. Rahmenbedingungen fürs Lernen8. Lerntheorien und Neurodidaktik
Neurodidaktik
Hirnforschung Pädagogik
Neue Kenntnisse der Gehirnforschung werden für neue didaktische Mitteln eingesetzt.
Lernprozesse sind Gegenstand der Gehirnforschung.
Hirngerechtes Lernen: Welche Bedingungen sind notwendig fürs Lernen?
Kann ein Lehrer besser lehren, wenn er die Zusammenhänge im Gehirn kennt?
http://de.youtube.com/watch?v=KL27Xg7Abck
Pinky & Brain erklären das Gehirn
Aufbau des Gehirns
KleinhirnBewegungskoordi
nation Muskeltonus
Gleichgewicht
StammhirnKörperfunktio
nen
GroßhirnGedächtnisBewusstsein
Intellekt
Der Cortex (= Großhirnrinde)
Äußere Schicht des Großhirns• Frontallappen = Motorik• Parietallappen = Berührung• Temporallappen = Hören• Occipitallappen = Sehen• Insellappen = Schmecken• Limpischer Lappen
(Hippocampus) = Gedächtnisfunktion, emotionaler Prozess
→Zusammenspiel der Felder
Das limbische SystemDas limbische System dient der
Verarbeitung von Emotionen und der Entstehung von Triebverhalten
Hippocampus (Seepferdchen)Überführung von Gedächtnisinhalten vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnisist für Einzelepisoden zuständig
Amygdala (Mandelkern)Entstehung von Angst, emotionale Bewertung, Wiedererkennung einer Situation, Analysieren von Gefahr
Neuronen oder Nervenzellen• Gehirn = Interaktion stark
vernetzter Neuronen• 100 Milliarden Neuronen• 4 Elemente
Dendriten (Reizaufnahme)
Zellkörper (Lebensfunktionen)
Axon (Nervenfasern, leiten Signale weiter)
Synapsen (Ende des Axon, Kontaktstelle zwischen Nervenzelle und anderen Zellen)
Ein Neuron „steht“ für etwas, repräsentiert etwas (im Gegenteil zu einer Hautzelle).
Impulse werden durch Sinnesorgane aufgenommen.
Die Dendriten nehmen die Reize auf und die Informationsverarbeitung erfolgt im Zellkern.
Das Axon leitet die Signale an die Synapse weiter.
An den Synapsen werden die elektrische Signale in chemische Signale umgewandelt, was zur Herstellung zu Neurotransmitter führt.
Die Zelle ist nun aktiviert und kann ihre Impulse an die Nerven- oder Sinneszellen weiterleiten.
SynapseSynapse = Kontaktstelle zwischen
Nervenzelle und anderen Zellen (wie Sinnes-, Muskel- oder Drüsenzellen) oder zwischen Nervenzellen untereinander.
Hier findet eine Erregungsübertragung von einem Axon auf eine andere Zelle statt.
Wenn viele Impulse über eine Synapse laufen, wird sie stärker und überträgt den Reiz auch schneller und stärker.
Die Kontaktfläche vergrößert sich.Einzelfälle haben keine Auswirkung auf das
GehirnReize, die wiederholt werden, können
gespeichert werden.Lernen = Veränderung der Stärke von
Verbindungen zwischen Nervenzellen
Prof Dr.Dr. Manfred Spitzer
-geb. 1958
-studierte Medizin, Psychologie, Philosophie
-leitet Psychiatrische Universitätsklinik Ulm und Transferzentrum für Neurowissenschaften
und Lernen
-Bestseller « Lernen » wurde mit dem Forschungspreis
der Deutschen Gesellschaft für Nervenkunde ausgezeichnet
Prof Gerhard Preiss
Zahlengarten
„Im Zahlengarten fühlen sich die Zahlen wohl.Da sehe ich mich um.
Dort gehe ich mit meinen Freunden hin. “
Zahlengarten:
Idee vom Zahlengarten wurde im Rahmen eines Unterrichtsprojektes für Geistesbehinderte entwickelt
AufgabenPädagogikLernen + Beobachten in freier NaturVerbinden unterschiedlicher LehrnfächerErkennen von Zahlen und Formen der
GeometrieErkennen verschiedener Grössen, Längen,
Flächen….
Stroop effectPsychologisches Phänomen das bei
Automatismen auftritt. Dieser Effekt besagt dass antrainierte Handlungen schwer zu unterbrechen sind.
Emotions Stroop-Test:http://www.youtube.com/watch?
v=Tpge6c3Ic4g
Numerischer Zahlenstroop-Test
Optische Täuschungenhttp://www.youtube.com/watch?
v=P1px_geoK0I&feature=related
Was passiert mit den Informationen die wir
aufnehmen?Die Informationen werden gespeichert
im:• Sensorischen Gedächtnis
(=Ultrakurzzeitgedächtnis)
-> 1 Sekunde• Kurzzeitgedächtnis
-> 15-45 Sekunden• Langzeitgedächtnis
-> Mehrere Stunden, Tage, Wochen oder ein ganzes Leben lang
Wie ist das Langzeitgedächtnis eingeteilt?
Episodisches Gedächtnis (=autobiographisches Gedächtnis)-> Persönliche Erfahrungen
Semantisches Gedächtnis (=Faktengedächtnis)-> Dinge die man in der Schule gelernt hat
Prozedurales Gedächtnis (=Speichern von gelernten Handlungsabläufen)->z.B Fahrradfahren, Autofahren,...
Musterwahrnehmung/Regeln
Das kindliche Gehirn sucht nach Mustern/Regeln in seiner Umwelt. Z.B. Beim Gebrauch des Präteritums in der deutschen Sprache
Speicherung dieser Regeln (ohne Einfluss des Menschen)Das Präteritum von „spielen“ lautet „ich spielte“.
Anwendung der gespeicherten RegelnAus „essen“ wird „ich esste“
Entstehung von “Landkarten“ im Gehirn
Neuronen reagieren auf Reize
Neuronen die auf ähnliche Reize reagieren liegen nahe beieinander.Z.B. Tastempfindungen (Hände und Lippen)
Entstehung verschiedener “Landkarten“ im GehirnZ.B. Empfindungslandkarte
Das VorwissenSpielt eine wichtige Rolle beim Lernen:
Ermöglicht schnelleres Lernen-> Verknüpfung vom neuen Wissen mit bereits
vorhandenem Wissen
Nachteil: Vorwissen kann einschränken-> Neigung dazu, an einer Interpretation festzuhalten-> hindert uns daran etwas neues zu lernen
Wie kann ich effektiv lernen?Durch häufige Wiederholung (Bsp.:
Glühweinbude)-> Gedächtnisspuren entstehen durch Gebrauch-> Benutzung der Verbindungen zwischen den
Nervenzellen-> Spuren verfestigen sich
Themen die das persönliche Interesse ansprechen
Einbeziehen der (positiven) EmotionenEinbeziehen mehrerer Sinnesorgane
-> Wenn z.B. etwas gleichzeitig gesehen und gehört wirdAngenehme Lernumgebung
Motivation und Neugier
-angeboren„wir hatten noch keine Chance es ihnen
(den Babys) abzugewöhnen“ (Spitzer)
-jeder will lernen-Schule kann nicht motivieren
aber demotivieren
Positive EmotionenHippocampus„Einzelteile“ werden
innerhalb von Wochen und Monaten in die Gehirnrinde transportiertlangfristige Speicherung
Gelerntes ist kreativ einsetzbar
Dopamin „flow“
Negative EmotionenMandelkernGefühle werden „mit
-gespeichert“Körperliche
ReaktionenRoutinen (wie Flucht)
können nur noch ausgeführt werden
Angst blockiert Gedanken, „blackout“
Mit Geruch lernen?
Zusammenspiel der Sinne (Hören, sehen, riechen…) regt Wahrnehmungsapparat anleichteres Lernen und Behaltenbei Abruf assoziiert
Wieso vergessen wir?
�Wenn man sich ständig an alles erinnern könnte, wäre es nicht möglich sich auf eine Sache zu konzentrieren.
Überflutung von Erinnerungen
Vergessen„scheinbar“ vergessenKurzzeitgedächtnisSelektionTheorie der verblassenden Gedächtnisspur�Inferenz- und Überlagerungstheorie�Stress�Depressionen�Alkohol, Medikamente, Drogen, Ernährung�Alter�Negative Emotionen�
Spaß- und ErlebnispädagogikDas Gehirn funktioniert umso besser, je
attraktiver die Lernsituation empfunden wird
Die attraktive Lernumgebung fördert Lernbereitschaft und Motiviertheit
Emotionalität und Spaß beim Lernen als wesentliche Rahmenbedingung für Lernerfolge
Spaßpädagogik macht Lust auf fortgesetztes Lernen
Das Spiel beim LernenSpiel: effektivste Form kindlichen LernensEs ist die intensivste , intrinsisch motivierte
LerntätigkeitSoziales Handeln, Kognition und Emotionen
werden geschaffenErlebniszustand, entspannte Atmosphäre
„Kuschelpädagogik“?Kritik: Es wird den Schülern zu leicht
gemacht, sie haben nur Spaß und umgehen den Anstrengungen
Antwort der Gehirnforscher:„Kuschelpädagogik“ ist diejenige, die nicht
nach den individuellen Interessen der Schüler fragt und sie herausfordert
Lehrerzentrierter Unterricht Hier schalten die Gehirne der Schüler ab
„Flow“ in der Schule= Glück, ZufriedenheitAktive Beteiligung der Schüler an ihrem TunDer Lernende im Mittelpunkt:
selbstgeschaffene Regeln und ZieleEr lernt, weil es ihm wichtig ist, nicht weil es
im Lehrplan stehtDas Gehirn wird sinnvoll beschäftigtLernen wird als Erlebnis empfundenDurch die Emotionen wird das Gelernte auf
eine besondere Weise abgespeichert
Belohnungssystem und Dopamin
Erfolgserlebnisse steigern den Lernerfolg:Durch Fehler lernenSpaß am Erfolg und an der Leistung„Dopamin-Dusche“: Das Gehirn belohnt
sich für jeden Erfolg selbstDopamin gibt ein positives GefühlDas Gehirn sucht nach diesem GlückgefühlDeshalb:
Mehr Lernen, mehr Erfolg, mehr Dopamin
Rahmenbedingungen fürs LernenIn der Neurowissenschaft ist heute gewusst
unter welchen Bedingungen das Gehirn besser oder schlechter lernt
Solche Bedingungen kann man aber nur beschreiben
Wie setzt man sie um?
„Das Gehirn lernt immer, es kann gar nicht anders.“ (Spitzer M., 2003).
Jedoch muss das Lernen als „positive Anstrengung“ empfunden werden.
Lehrende müssen geeignete Rahmenbedingungen schaffen, damit die „Gehirne“ angeregt und nicht abgeschreckt oder gelangweilt werden
Ein Lehrer, der weiß, wie das Lernen funktioniert, kann besser lehren
Der emotionale Zustand bestimmt darüber, wo gelernte Fakten gespeichert werden
Im Hippocampus oder im MandelkernLernen darf nicht mit Angst und Druck
verbunden werdenAm besten lernen Kinder bei guter LauneLernen bedarf eines „entspannten Feldes“Kinder brauchen Sicherheit und Anregung
beim Lernen
Wie lehrt und lernt man effektiv?
Erfolgreiches Lehren und Lernen
Sich des Lehr- und Lernziels bewusst seinSelbstorganisiertes und selbstbestimmtes
LernenAlle Sinne ansprechenNeugierde weckt positive GefühleAngst und Stress vermeidenIn einem sinnvollen Kontext lernenBevor die Details gelernt werden, Verständnis
des Ganzen vermittelnIn einer motivierenden Umgebung lehren und
lernen
Die Gehirnforschung zeigt nur, dass wir zum lernen geboren sind
Sie zeigt die Bedingungen erfolgreichen Lernens in verschiedenen Lebensphasen
Damit ein besseres Lernen aber möglich ist, muss man die Theorie umsetzen
Im Handeln zeigt sich was wirkt und was nicht, welche Theorie taugt und welche nicht, welche Vorgänge wichtig und welche randständig sind
Lerntheorien im Unterricht
Behaviorismus
Kognitivismus
Konstruktivismus
Behaviorismus
Lernender = passiv
Lehrer = Zentrum
Postive und negative Reize bestimmen den Lernprozess
Tabula rasa ( kein Vorwissen)
Kognitivismus
Lernen durch Erkenntnis, Einsicht, Verständnis
Vergleich von Gehirn mit Computer = Informationsverarbeitung
Der Lernender= aktiv an seinen Lernprozess beteiligt
(wird geleitet aber soll die Lösung selbst finden)
Lernen mit Emotionen
KonstruktivismusLernender steuert seinen Lernprozess selbst
Individuelle Repräsentationen
Selbständiges konstruieren von neuem Wissen
Lehrer= Unterstützer und Berater
Entwicklung intrinsischer Motivation
« Wir können sehen, wie das
Gehirn denkt »
Beobachtung von neurologisch aktiven Gehirnen
Wenn ein Mensch fühlt , denkt = sichtbare Aktivität von Neuronen
Aussagen der Neurobiologie+ Folgerungen für den
Unterricht
Die Bedingungen für die Erforschung der Reaktionen auf die verschiedenen Lernprozesse hat sich drastisch verbessert
Die Neurowissenschaft ermöglicht die Analyse der bisher bekannten Lerntheorien
Keine neue Lerntheorie sondern neue Erkenntnisse über die bestehenden.
Neurobiologen haben bestätigt dass:
Problemlösen ohne bewusste Aufmerksamkeit = unmöglich
Mehr Aufmerksamkeit wenn : neu und wichtig
Größere Chancen dass das Gedächtnis speichert
“Kernanliegen” herausfinden = wichtig
“Gehirne sind Regelextraktionsmaschinen”
Die Welt ist regelhaft deshalb muß man sich nicht alles merken ( Manfred Spitzer)
Bsp. Auto fahren Also :Einzelne Fakten lernen in der Schule =
ungünstig
Besser = viele gute Beispiele lernen und Regeln selbst erbauen
Vernunft?
Appelle an die Einsicht = verfehlt
Weil :
Missverstehen= Normal / Verstehen = Ausnahme
Einsichtsapelle = erfolgreich wenn man auf der gleichen Wellenlänge ist
SpracheGesprochene Srpache verstärkt Ausbildung
von verschiedenen geistigen Leistungen:
VorstellenErinnernBegriffliches Denken
Deshalb: Sprachliche Interaktion ist notwendig
Gefühle und lernen?Die Triebe , Gefühle bestimmen unser Verhalten
Entscheidungen werden im limbischen System gefällt
Limbisches System (= Ort der Erzeugung und Verarbeitung von Gefühlen)
Kognition ( Wahrnehmem , Denken, Verstehen, Urteielen)
= ohne Emotion nicht möglich
Ohne Gefühle kein vernünftiges entscheiden
Gefühle haben einen starken Einfluss auf Gedächtnisleistungen
Positive Reize = Inhalte werden besser gespeichert
Negative Reize= führen nicht auf Dauer zu besserem Einspeichern
Behavioristen: Anwendung beider Reize
Folgerung :
Gefühle sichtbar machen
Freundliche Lernatmosphäre
Aus trockenem Stoff, Fakten lebendige Geschichten machen
KritikNeurowissenschaft = Wissenschaft
Sie analysiert was im Gehirn der Menschen passiert und beweist uns damit was stimmt und was nicht
Die Lerntheorien haben durch verschiedene Daten + Experimente ihre Lerntheorien verteidigt
Die Neurowissenschaft nimmt sie auseinander und überprüft ihre Glaubhaftigkeit
Im Gehirn passiert das Lernen, das Fühlen
Aber :
Zu theoretisch Wird ein Lehrer der die Funktionen
des Gehirns kennt seinen Unterricht lernfreundlicher gestalten können?
Nicht genügend anwendungsorientierte Forschung
Zu grosse Erwartungen Jetzt wissen wir wie das Gehirn
während des Lernprozesses funktioniert und unsere Schulsysteme werden nun besser und die Schüler lernen mehr ( Bsp. Pisa)
Ende