Systemische Begabungsförderung aus psychologischer und

neurowissenschaftlicher Perspektive

Aljoscha Neubauer

Differentielle Psychologie

Vortrag bei den 13. ECHA-Österreich Tagen 2012, Linz

Auf der Suche nach BegabungsindikatorenLisa ist begabt. Besonders in Mathe ist sie gut. Sie hat eine hohe Merkfähigkeit für mathematische Symbole. Da können die Lehrer/innen nur staunen. Das liegt in der Familie. Auch der Bruder ist ein Mathe – As. Der Vater arbeitet als Wissenschaftler.

Lisa liebt Mathe. Jede freie Minute beschäftigt sie sich damit. Vor allem liebt sie Knobelaufgaben und versucht selbst herauszufinden, was sie noch nicht weiß. Vater und Bruder können sie gut fördern, da sie auch für Mathe „brennen“.

Prof. Lehwald, Zentrum für Potentialanalyse und

Begabtenförderung, Leipzig

Sichtweisen von Lehrer/innen und Eltern

„Stabilitätstheorie“ Begabungen sind stabil Jeder hat ein gewisses Maß Alles ist irgendwie

angeboren Lehrpersonen können nur

im vorgegebenen „Rahmen“ lehren

„Hoffentlich hat mein Kind genug Intelligenz und Begabung“

„Modifizierungstheorie“ Begabungen können sich

ändern Je mehr man lernt, desto mehr

kann man lernen (Matthäus -Effekt)

Beständige Suche nach Lerngelegenheiten

Lehrpersonen können Begabungen steigern helfen/Talente entwickeln

„Hoffentlich hat mein Kind genug Anstrengung und Motivation“

>Stabilitätstheorie< BegabungsdefinitionenVon Hochbegabung kann man dann sprechen, wenn einKind in bestimmten Bereichen seiner geistigen,künstlerischen, motorischen oder sozialen Entwicklung denGleichaltrigen deutlich überlegen ist.

Hochbegabung ist u.a. gekennzeichnet durch eine… sehr schnelle Auffassungsgabe hohe Lern- und Differenzierungsmöglichkeit kreative und eigenständige Verarbeitung komplexer Phänomene frühen Spracherwerb auf hohem Niveau ausgeprägte Vorrangigkeit divergenten Denkens rasches Durchschauen von Zusammenhängen Finden und Erfinden ungewöhnlicher Gedankengänge urtümliche Freude, sich geistig zu „tummeln“ (Bundesministerium für Bildung und Forschung)

INTELLIGENZ IST LERNFÄHIGKEIT.

Intelligentere - lernen schneller, - können Wissen flexibler einsetzen - können besser abstrakte Konzepte verstehen

Was ist Intelligenz ?

INTELLIGENZ IST NICHT MESSBAR OHNE SCHULBESUCH / LERNEN / WISSENSERWERB:„In einer Gesellschaft, in der es keine Schule, keine Schrift und keine Mathematik gibt, kann sich keine Intelligenz entwickeln“ (Neubauer &

Stern, 2009)

Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus psychologischer Perspektive – Argumente für die Stabilitätstheorie

Ein paar Denkaufgaben…

Welches Wort passt nicht zu den anderen?

10

Wie lautet die nächste Zahl in der Zahlenreihe?

Welche Figur (A-E) erhält man durch Zusammensetzen der einzelnen Figuren-Teile?

E C D A B

gallgemeine Intelligenz

figural-räumliche Intelligenz

mathem.-rechnerische

Intelligenz

sprachliche Intelligenz

?soziale Intelligenz

emotionale Intelligenz

praktische Intelligenz

.

.

.

.

Welche Begabungen (‚Intelligenzen‘) gibt es?

Kreativität

gallgemeine Intelligenz

figural-räumliche Intelligenz

mathem.-rechnerische

Intelligenz

sprachliche Intelligenz

!soziale

Kompetenz

emotionale Kompetenz

praktische Intelligenz

.

.

.

.

Kreativität

Welche Begabungen (‚Intelligenzen‘) gibt es?

Die Lothian 1921 birth cohort(Deary et al. (2000)

• Stabilität der Intelligenz über 66 Jahre (11. Lj – 77. Lj.): r = .73

Erfolg im Beruf

Kognitive Intelligenz x Schulleistung/

Berufsleistung: r = .50

0,51

0,54

0,41

0,31

0,37

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

Valid

ität (

Schm

idt &

Hun

ter,

1998

)Intellig

enztests

Arbeitsproben

Integritätste

sts

Tests zu

r Gewisse

nhaftigkeit

Assessm

ent Center

Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus psychologischer Perspektive –

Argumente für die Modifizierungstheorie

Retrospektive Studien (Bloom 1985) zeigten, dass…

…individuelle Unterschiede in grundlegenden kognitiven Fähigkeiten

(Intelligenz) eine wichtige, aber oft nicht die entscheidende

Determinante für außergewöhnliche Berufskarrieren darstellten.

Zusätzlich waren non-kognitive Faktoren wie • Motivation• Selbstdisziplin• Konzentration • Ausdauer

in Zusammenhang mit Unterstützung der Eltern und Lehrer/innen

für außergewöhnliche Leistungen im späteren Leben in erheblichem

Ausmaß verantwortlich!

Begabung ist nicht alles – (gezieltes) Üben macht den Meister (Anders Ericsson) 10 Jahres Regel für absolute Spitzenleistungen

Motivation, Ausdauer, Konzentration zentral Schwellenwertmodelle: Basisniveau allgemeiner

Fähigkeiten wird überschritten

Wissen und Lernen im Expertise Ansatz Reichhaltiges Wissen in Netzwerken organisiert Je enger Wissen in Netzwerken vernetzt ist, desto

leichter kann auf Vorwissen zurückgegriffen werden

Unterschiede im Vorwissen bedingen eher die Leistungsunterschiede als basale (angeborene) Intelligenzunterschiede?!

Lerneminenz wird durch langwierige anstrengungs-orientierte Übung erreicht (Deliberate practice)

Was ist wichtiger: Intelligenz oder Selbst-Disziplin?

-0,525

-0,35

-0,175

0

0,175

0,35

0,525

0,7

GPA I GPA final Früh. High School Homework TV-Std.

Selbst-Disziplin IQ

Kor

rela

tion

Duckworth & Seligman, 2005:

Self-discipline outdoes IQ in predicting academic performance of adolescents

Fazit aus der Psychologie

Begabung/Intelligenz setzen gewisse Grenzen für Wissenserwerb oder generell für Leistungen im Erwachsenenalter, aber

Talent (beobachtbare Leistung) resultiert nur wenn intrapersonale und Umweltkatalysatoren einen umfangreichen Expertiseerwerb ermöglichen

Expertise ist ebenso wie Begabung zentral für (kreative) Höchstleistungen; (cf. Weisberg)

Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus neurowissenschaftlicher Perspektive

– Argumente für die Stabilitätstheorie

Positron Emission Tomography (PET)EEG = Electroencephalographie

(functional) Magnetic Resonance Tomographie – (f)MRT

Bildgebende Verfahren der Hirnforschung

Lokalisation psychischer Funktionen

aus: Nichols & Newsome, 1999; Nature

Phrenologie:

Franz – Joseph Gall

(1758 – 1828)

Moderne Neurowissenschaften:

Wo ist die Intelligenz im Gehirn?Die Parieto-Frontale Integrations Theorie

Jung & Haier (2007)

Brodmann Areale (BA) korreliert mit Intelligenz: dunkle Kreise = LH, helle Kreise = bilateral; weißer Pfeil = arcuate fasciculus.

Präfrontaler Cortex: Handlungsplanung, Entscheiden, Arbeitsgedächtnis

Parietaler Kortex: symbolische Verarbeitung, Abstraktion, Elaboration, Wissens-speicherung

GRAUE & WEISSE SUBSTANZ:je r = 0,3

Erblichkeit der Gehirnstruktur (GM)(Zwillingsstudie Vergleich EZ vs. ZZ)

Thompson et al. 2001

Zwischenfazit• Intelligenz (und damit mutmaßlich auch Hochbegabung) ist zu 50 –

80% genetisch bedingt, weil• Auch die Gehirnstruktur im Frontalhirn, (und evtl. die Myelinisierung)

genetisch bedingt sind (im Präfrontalkortex bis 85%); • Hochbegabte haben ein (genetisch bedingt) gut ausgeprägtes

Frontalhirn; dieses bewirkt eine hohe Arbeitsgedächtniskapazität (als eine zentrale Grundlage der Intelligenz bzw. Fähigkeit, schnell und effizient zu lernen)

• Conclusio: Begabte Gehirne müssen gefördert werden, da die Struktur des Parietalkortex (Abstraktion, Elaboration, Wissensabruf) eher umweltgesteuert ist (genetischer Einfluss 20 – 30%)

Stabilitätstheorie vs. Modifizierungstheorie aus neurowissenschaftlicher Perspektive – Argumente für die Modifizierungstheorie

• GM-Veränderungen nach Jongliertraining (Draganski et al., 2004, Nature)

• Mehr hippocampales GM-Volumen in Taxifahrern mit mehr Berufs- bzw. Navigationserfahrung (Maguire et al., 2000, PNAS)

Gehirnstruktur ist auch veränderbarGehirnstruktur ist auch veränderbar

-6

-4

-2

0

2

4

60 50 100 150 200 250 300 350 400

time as taxi driver (months)

posterior

hip

pocam

pu

s

• GM Zunahmen in posterioren Cortex Arealen und Hippocampus in Medizinstudenten die sich für eine große Prüfung vorbereiteten von t1 (3 mo vor) zu t2 (nach Prüfung), und teilweise (nur Hippocampus) zu t3 (3 Monate nach Prüfung; Draganski et al., 2006)

Intelligenz und Gehirnnutzung – Die neurale Effizienz-Hypothese

Haier et al. (1988): Intelligenz und Glucose-Metabolismus (PET)

IQ low IQ high

NEURAL EFFICIENCY

„Intelligence is not a function of how hard the brain works but rather how efficiently it works. ... This efficiency may derive from the disuse of many brain areas irrelevant for good task performance as well as the more focused use of specific task-relevant areas.“

(Haier et al., 1992)

r(RAPM x GMR) = -.44 bis -.84

Kann neurale Effizienz ‚erworben‘ werden?Kann neurale Effizienz ‚erworben‘ werden?

Vergleich von Experten (Taxifahrer) mit höherer vs. niedriger Intelligenz im Hinblick auf Gehirnaktivierung (neurale Effizienz) während der Bearbeitung einer

a) einer vertrauten, expertise-bezogenen Aufgabe (räumliche Orientierung in Graz)

b) einer neuartigen, intelligenztestartigen Aufgabe (räumliche Orientierung allgemein)

(Grabner, Stern, Neubauer, 2003, Int.J.Psychophysiol.)

Expertise Task

Intelligence Task

IQ lower IQ higher

=

>

ResultsResults

Grabner, et al., 2003, Int. J. Psychophysiolr with IQ = .10

r with IQ = .50**

Conclusio

• Expertiseerwerb macht das Gehirn neural effizienter

• Bei der Bearbeitung neuartiger, unbekannter kognitiver Aufgaben ist das ‚intelligentere Gehirn‘ im Vorteil, da es effizienter ist -> mehr Reserven

• …Intelligenz ist Lernfähigkeit…

Und was ist mit der Kreativität ?

„Kreativität ist die Fähigkeit etwas Neues zu schaffen“ (Barron, 1965)

“Creativity can be defined as an idea or product that is original, valued, and implemented” (Csikszentmihalyi & Wolfe, 2000)

Definition von Kreativität

Selbstbeurteilungmethoden: z.B. frühere & aktuelle

kreative Aktivitäten und Leistungen

Fremdbeurteilung (peer nomination): Evaluation durch

Andere

Persönlichkeitskorrelate: z.B. Offenheit,

Selbstvertrauen, geringe Gewissenhaftigkeit (Künstler),

Feindseligkeit, Impulsivität

‘Kreativitätstests’ – Maße für divergentes Denken

Biografische Ansätze (Einzelfallstudien,

historiometrische Methode)

Erfassung von Kreativität

Fähigkeit zum divergenten Denken: notwendige, nicht hinreichende Voraussetzung für Kreativität

VerwendungsmöglichkeitenBsp.: Ziegelsteine verwendet man üblicherweise um

Häuser und Mauern zu bauen. Wozu könnte man sie noch verwenden?!?

Etwas anderes bauen (z.B. Regal oder Treppe) (50)Als Unterlage (17)Wurfgeschoss (16)…Karateübungen (5)Buchstütze (1)Originelle Visitenkarte (1)

- Joy P. Guilford (1967): Ideenflüssigkeit, Ideenflexibilität, Ideenoriginalität

Kreativität & Gehirn

Genetische Einflüsse sind gering (max. 10-20%)

Keine gehirnstrukturellen Korrelate (graue oder weiße Substanz)

Untersuchung von ‚kreativen Gehirnzuständen‘

Systemische Perspektive…

Theorien zur Kreativität: Primary process cognition (Kris, 1952)

Flexibles Wechseln zwischen primären (frei-

assoziativen, traumähnlichen) und sekundären

(abstrakten, logischen, kognitiven)

Bewusstseinszuständen (Kris, 1952)

Kreative Personen berichten über mehr Phantasie-

Aktivitäten (Lynn & Rhue, 1986; Martindale & Dailey, 1996)

Besseres Erinnerungsvermögen an Träume (Hudson, 1975)

Beziehung zwischen Psychopathologie und Kreativität:

Psychotizismus (Eysenck, 1995); manisch-depressive

Psychose (Weisberg, 1994; siehe auch Prentky, 1989; Vaitl et al., 2005)

KREATIVITÄT: WAS PASSIERT IM GEHIRN?

Aktivierungsmaß: Aufgabenbezogene Veränderung der EEG-Alpha-Aktivität

Nächste Aufgabe

Ruhephase 15s

Stimulus onset

Antwortintervall 3min

A A AR

IDEE IDEE IDEE

+

1250 – 250 ms pre IDEA

1250 – 250 ms pre IDEA

1250 – 250 ms pre IDEA

2500 – 12500 ms

Z.B.: Finden Sie Erklärungsmöglichkeiten für folgende Situation:

Ein Leuchten in der Dunkelheit

Aufgabe:

GEHIRNAKTIVIERUNG WÄHREND DER PRODUKTION KREATIVER

IDEEN• Stärkere Alphaaktivität

in frontalen als in posterioren Gehirnregionen

• Bei originelleren Ideen zeigt sich (im Vergleich zu weniger originellen Einfällen) eine stärkere Alphaaktivität in zentroparietalen (sowie anteriofrontalen) Regionen

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

Fink & Neubauer (2006),in International Journal of Psychophysiology

FÖRDERUNG VON KREATIVITÄT: ABER WIE?

Kreativitätstechniken (z.B. Brainstorming, Brainwriting, Mindmapping etc.) -> Kognitive Stimulation

Entspannungsübungen und Meditationstechniken (Krampen, 1997; So & Orme-Johnson, 2001)

durch Musik, Humor oder positive Emotionen (Ashby et

al., 1999) -> Affektive Stimulation

Divergentes Denktraining (Benedek et al., 2006; Scott et al., 2004)

Biofeedback/Brain stimulation (TMS)

KREATIVES DENKTRAINING AM PCDas Training:

Übungsaufgaben: Erfinden von Namen, Slogans, Produktverbesserungen etc.

Dauer: ~ zwei Wochen (30 min. Trainingssitzung pro Tag)

Die Trainingsstudie (n = 30):

1.) Vortest (EEG)

2.) Training

3.) Nachtest (EEG)

Ergebnisse: Höhere Originalität der Ideen

Zunahme der Alphasynchronisation in frontalen Arealen des Gehirns

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,22

0,24

0,26

0,28

AF F FC CT CP PT PO

TR

P

Benedek, Fink, Neubauer (2006). in Creativity Res. J.

Fink, .. Neubauer (2006) in European Journal of Neuroscience

Kontrollgruppe Trainingsgruppe

Positiver Affekt Kleine, unerwartete

Belohnungen Cartoons, lustige Filme Kleine Erfolgserlebnisse

…steigert Dopaminausschüttung im mesokortikolimbischen System

…hat positiven Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit Kognitive Flexibilität Kreatives Problemlösen Mehr Assoziationen Höhere Wortflüssigkeit

Positive Emotionen, Dopamin & Kreativität

Ashby et al. (1999), Psychological Review

© Projekt Neurovation 2006

Intervention

Vorstudie: Verlauf der Ideenmenge – Vergleich von 4 Interventionen

40

35

30

25

20

15

Control

0 - 1.5 1.5 – 3.0 3.0 – 4.5 4.5 – 6.0

ConvergentIncubationAffective Stim.

Cognitive Stim.

Ideenzahl

Systemperspektive der Kreativität (Csikszentmihalyi , 1999)

Wie die Umwelt auf unser Gehirn rückwirkt: Effekte kognitiver Stimulation mit unterschiedlich

originellen Ideen

STIM Original

STIM gewöhnl.

Control

Konservendose

Mini-BiotopCocktailshaker

Essen aufbewahrenwegwerfen

orebram sinnpenn kal

Blumenvase Aquarium….

Dekoration…

sihren bruber nerb

… … … …

Aufgabe: Alternative Verwendungsmöglichkeiten

Fink et al., 2009

Orginalität der Antworten

Fink et al., 2009

General effect of cognitive stimulation (STIM vs. Control)

Control > STIM common/originalSTIM common/original > Control

+ L mid temporal gyrus ~ activation/retrieval of semantic information (e.g., Binder et al., 2009)

- R dorsal parietal lobe ~ low attentional focus on memory retrieval (Cabeza et al., 2008)

Effects of stimulation specifically with common ideas

Control > STIM commonSTIM common > Control

+ L sup frontal gyrus ~ working memory (e.g., Boisgueheneuc et al., 2006)

- R temporo-parietal junction ~ focused internal attention (e.g., Corbetta et al., 2008)

PLOS One, 2010

Social Neuroscience…

Take home messages

Begabung ist (teilweise genetisch bedingtes) Grundkapital für die Entwicklung von Talent

Entwicklung von Talent durch intrapersonale und Umweltkatalysatoren (deliberate practice!)

Gene eher unbedeutend für Kreativität → Kreativität als Prozess !

Herausragende (kreative) Leistungen sind systemisch zu definieren; Verständnis der dabei stattfindenden Gehirnprozesse in Individuen = Perspektive für ‚Educational Social Neuroscience‘

Institut für Psychologie Differentielle PsychologieUniversität Graz E-mail: aljoscha.neubauer@uni-graz.athttp://psyserver.uni-graz.at/diff/

Danke für die Aufmerksamkeit

Systemtheoretische Definition der Kreativität nach Westmeyer (1999)

Herausragende (kreative) Leistungen von Individuen gelten als kreativ zur Zeit t genau dann, wenn es (wenigstens) ein Produkt/eine Leistung x der Person p gibt, die zum Zeitpunkt t als kreativ gilt

Der Prozess pr bei Person p gilt als kreativ zur Zeit t, wenn der Prozess pr bei der Person p ein Produkt x hervorgebracht hat, das zur zeit t als kreativ gilt