Silvia Oddo, Nadine ReinholdSS 2002 Lernen und Wissenserwerb Was ist überhaupt Wissen? - Nach...

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

Einleitung

Bedeutung für die Pädagogsische Psychologie

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

Was ist überhaupt Wissen?

Wie funktioniert unser Gedächtnis?

Welche Unterteilungen gibt es?

Wie sind die einzelnen Teile miteinander verbunden?

Welche Prozesse laufen ab?

Schaubild an der Tafel entwickeln!



Wie funktioniert unser Gedächtnis? I

• Einzelne Gedächtnisteile

• Sensorisches Register

• Aufmerksamkeit

• Automatisierung

• Kurzzeitgedächtnis

• Begrenzte Speicherdauer

• Begrenzte Speicherkapazität

• Aufarbeitende Wiederholung

• Selbstbezugeffekt

• Langzeitgedächtnis

• Aufbau des abgespeicherten Wissen

• Schemata

• Propositionen

• bildhafte Vorstellungen

• semantische Netzwerke

Wie funktioniert unser Gedächtnis? II

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)


• 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


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 werden2) V.a. jüngere Schüler benötigen ausreichend Zeit, um komplexere Informationen in weiteren Verarbeitungsprozeß gelangen zu lassen

2 wichtige Faktoren für UKZS sind:a) Aufmerksamkeitb) Automatisierung



Aufmerksamkeit

• Sensorisches Register von vielen Informationen gleichzeitig bombardiert

z.B. beim Lesen hört man Hintergrundsgeräusche wie Musik, Straßenlärm, Gespräche

• Informationen gehen verloren, wenn keine Aufmerksamkeitslenkung erfolgt

• 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


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


• 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 Buchstabenses muß stets Auswahl von relevanten Informationen erfolgen, was im Laufe des Lernprozesses immer besser gelingt



Wie funktioniert unser Gedächtnis? I

• Einzelne Gedächtnisteile

• Sensorisches Register

• Aufmerksamkeit

• Automatisierung

• Kurzzeitgedächtnis

• Begrenzte Speicherdauer

• Begrenzte Speicherkapazität

• Aufarbeitende Wiederholung

• Selbstbezugeffekt

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 Speicherdauerb)Begrenzte Speicherkapazität

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


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


Speicherkapazität kann auch durch bestimmte Behaltensstrategien erhöht werden

Bsp.: 258111417202326


2 5 8 11 14 17 20 23 26

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


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


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


• Langzeitgedächtnis

• Aufbau des abgespeicherten Wissen

• Schemata

• Propositionen

• bildhafte Vorstellungen


Wie funktioniert unser Gedächtnis? II

Das Langzeitgedächtnis

Wie funktioniert unser Gedächtnis? Langzeitgedächtnis

Informationen werden in geordneter Form gespeichert.

• Schemata

• Propositionen

• Ereignis-Schemata


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).

Schema als komplexe Wissenseinheit des Deklarativen Gedächtnisses

Wie funktioniert unser Gedächtnis?- Schemata -

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

Beispiel aus Mietzel, 1998

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“


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.


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


Proposition

Wie funktioniert unser Gedächtnis?Propositionen

• 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.

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.

Wie werden Propositionen im menschlichen Gehirn gespeichert?

Bildhafte Vorstellungen vs. Proposition

Das Buch ist auf dem Tisch!

ist auf

Buch Tisch

R

S

R

S

Bildhafte VorstellungProposition


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.

Wie funktioniert unser Gedächtnis? Ereignis-Schemata

Ereignis-Schemata, z. B. Restaurantbesuch

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.

Wie funktioniert unser Gedächtnis?semant. Netzwerk

Tierhat eine Haut

kann sich bewegen

frißt

Vogel

hat Flügel

kann fliegen

hat Federn

Kanarien-vogel

kann singen

ist gelb

Fisch

hat Flossen

kann schwimmen

hat Kiemen

Strauß Hai Lachs

lange dünne Beine rosa

können nicht fliegen

1. Kanarienvögel können singen!


Tierhat eine Haut

kann sich bewegen

frißt

Vogel

hat Flügel

kann fliegen

hat Federn

Kanarien-vogel

kann singen

ist gelb

Fisch

hat Flossen

kann schwimmen

hat Kiemen

Strauß Hai Lachs



1. Kanarienvögel können singen!2. Kanarienvögel haben Federn!


Tierhat eine Haut

kann sich bewegen

frißt

Vogel

hat Flügel

kann fliegen

hat Federn

Kanarien-vogel

kann singen

ist gelb

Fisch

hat Flossen

kann schwimmen

hat Kiemen

Strauß Hai Lachs



1. Kanarienvögel können singen!2. Kanarienvögel haben Federn!

3. Kanarienvögel haben eine Haut!


Tierhat eine Haut

kann sich bewegen

frißt

Vogel

hat Flügel

kann fliegen

hat Federn

Kanarien-vogel

kann singen

ist gelb

Fisch

hat Flossen

kann schwimmen

hat Kiemen

Strauß Hai Lachs



1. Kanarienvögel können singen!2. Kanarienvögel haben Federn!3. Kanarienvögel haben eine Haut!


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



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!

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 lösenBsp.: Theoretisches Wissen, das in der Schule gelernt wird, wird vielfach nicht in außerschulischen Kontexten angewendet

3 Erklärungsmodelle• Metaprozeßerklärungen• Strukturdefiziterklärungen• Situiertheitserklärungen

Annahmen: Notwendiges Wissen ist vorhanden, aber wird nicht genutzt Metaprozessse, die über dem anzuwendenden Wissen laufen, sind defizitärBsp.: Fehlen des metakognitiven Wissens um die Anwendungsbedingungen des in Frage stehenden Wissens

Metaprozeßerklärungen

Strukturdefiziterklärungen

Annahmen: Wenn Wissen nur situationsspezifisch gelernt wird und keine abgespeicherte, abstrakt-dekontextualisiert Repräsentation stattfindet!

Annahme:Defizite liegen im Wissen selbst, d.h. Wissen ist nicht in anwendbarer Form vorhandenBeispiel: Formel fehlerhaft gespeichert

Situiertheitserklärungen


Interventionen

• Problemorientiertes Lernen

• interessantes und realitätsnahes Problem

Gewährleistung von hoher Motivation und Transfer des Wissens



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

Förderliche Bedingungen zum Erwerb neuer Informationen


Eine Lernphase ist dann effektiv:

• • Hohe Motivation

• möglichst gut geordnetes Lernmaterial

• je tiefer die Elaboration

• genügend Zeit

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