Wie wir lernen - Was die Hirnforschung darüber weiß

Wie funktioniert unser Gehirn?

Das Gehirn ist eine Maschine, die Lernen in allen Formen möglich macht aber auch unserem Lernen Grenzen setzt. Es bestimmt, was, wie viel und wie schnell wir lernen können.

Die Grenzen des Lernens können wir verstehen, wenn wir wissen, wie das Gehirn Informationen und Fähigkeiten erwirbt und speichert.

Schätzt einmal wie viele Gehirnzellen ihr benötigt!  

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Bewegt eure Finger, wie ich es euch zeige. Lest weiter: „Achtet auf die Aufrechterhaltung von Gleichgewicht, Atmung und Körpertemperatur.“ Wie viel Gehirnzellen benutzt ihr? a) ca. 20% b) ca. 50% c) ca. 70% d) ca. 100%

Ein Tipp: Nur für die Bewegungen der Finger benötigt ihr so viele Teile des Gehirns:

d) ist richtig, wir benötigen fast 100% unseres Gehirns, wenn wir unsere Finger gegensätzlich bewegen auf unsere Grundfunktionen achten und lesen. Aber obwohl wir fast das ganze Gehirn benutzen, können wir immer noch dazulernen.

Ein Lehrer kann mit einem Gärtner verglichen werden:

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Erziehung und Unterricht können als eine Art „Landschaftspflege“ des Gehirns betrachtet werden. Es geht bei jedem einzelnen Garten darum, das Beste aus dem zu machen, was da ist.

Wie sieht unser Gehirn aus und wo ist welcher Bereich?

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Das erwachsene Gehirn wiegt etwa 1,4kg und enthält etwa 100 Milliarden Gehirnzellen, welche auch Neutronen genannt werden. 100 000 000 000 Gehirnzellen

Es gibt rund eine Millionen Milliarden Verbindungen (Synapsen) zwischen den Zellen im Gehirn, durch sie werden Informationen im Nervensystem übertragen. Das sind mehr Verbindungen im menschlichen Gehirn, als die Gesamtzahl der ganzen Erdbevölkerung, die etwa 6,6 Milliarden Menschen beträgt. 1 000 000 000 000 000 Verbindungen im Gehirn

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So ist eine Gehirnzelle aufgebaut:

Gehirnzellen können so aussehen:

Unser Gehirn besteht aus zwei Hälften, die durch den Balken miteinander verbunden sind, jede der beiden Gehirnhälften hat andere Aufgaben

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Zur Früherziehungsdebatte: 

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Argumente für eine Frühförderung wären: Im Säuglingsalter findet eine dramatische Zunahme der Zahl der Verbindungen zwischen Hirnzellen statt. Daher ist die Zahl der Verbindungen bei einem Säugling weitaus höher als im Gehirn eines Erwachsenen. Es gibt kritische Phasen, in denen die Gehirnentwicklung von Erfahrungen bestimmt wird. In reichhaltigen Umgebungen bildeten sich mehr Verbindungen im Gehirn als in reizarmen Umgebungen.

Welche Verbindungen überleben und wachsen und welche verkümmern und absterben, wird teilweise von den Genen bestimmt, die das Kind von seinen Eltern geerbt hat, und teilweise von den Erfahrungen, die es in dieser frühen Zeit macht.

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Der visuelle Kortex, die Sehrinde, ist dafür zuständig, die über die Augen eingehenden visuellen Reize zu integrieren und ihnen einen Sinn zu geben. Die Frontalkortex ist die Hirnregion, die für die kognitiven Prozesse wie Planen, Gefühlskontrolle und Entscheidungskompetenz zuständig ist.

Die derzeit wichtigste Schlussfolgerung aus den Forschungsergebnissen zu den sensiblen Phasen lautet, dass bei Kindern Probleme des Wahrnehmungsvermögens, also etwa Schwierigkeiten beim Sehen und Hören, frühzeitig erkannt und wenn möglich behandelt werden sollten. Betroffenen können, wenn auch verspätet, noch eine normale Funktionsfähigkeit erreichen.

Frühfördermaßnahmen ja oder nein? 

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Kinder, die in einer beliebigen, „normalen“ und kindgerechten Umgebung aufwachsen, werden kaum mangelnden Input an Sinneseindrücken haben. Wenn überhaupt ein Schluss aus diesen Untersuchungen zu ziehen ist, dann der, dass es für heilpädagogische Fördermaßnahmen nie zu spät ist. Die in dem Buch „Wie wir lernen“ behandelte Forschung liefert keinerlei Belege dafür, dass gezielte Frühförderung gut für die Gehirnentwicklung ist.

Lernen und Erinnern Es gibt nicht nur eine einzige, geeignete Art des Lernens. Jedes Gedächtnissystem ist für einen anderen Bereich zuständig, z.B. sich zu erinnern, wer man ist oder sich zu erinnern, wo man ist.

Gedächtnisarten 

Episodisches Gedächtnis: Es speichert Erinner-

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Semantisches Gedächtnis: Es speichert Namen,

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Prozedurales Gedächtnis: Es speichert

ungen an bestimmte Ereignisse oder Episoden des eigenen Lebens, z.B. an den ersten Schul- oder den letzten Geburtstag. Zahlen, Daten und Fakten.

Fertigkeiten, wie das Binden von Schnürsenkeln oder das Laufen.

implizites und explizites Lernen  

Lernen kann implizit oder explizit erfolgen. Das heißt, manchmal merken wir vielleicht gar nicht, dass wir lernen (implizit), während es uns bei anderen Gelegenheiten in höchstem Maße bewusst ist (explizit).

Wer kann nur mit Worten erklären, wie man Fahrrad fährt?

Es ist schwer zu erklären, wie man Fahrrad fährt, ohne sich beim Erklären selbst aufs Rad zu setzen. Zum Fahrradfahren gehören eine Menge Dinge, die wir einfach nicht beschreiben können.

Fertigkeiten lernen und sich merken Beim Erlernen neuer Fakten wird der Hippocampus aktiv und beim Erlernen neuer motorischer Fähigkeiten die Basalganglien.

Arbeitsgedächtnis 

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Unser Arbeitsgedächtnis ist immer in Betrieb, wenn wir wach sind, sonst könnten wir keine Informationen im Gedächtnis behalten. Das Arbeits- oder Kurzzeitgedächtnis befindet sich in einer kleinen Region im präfontalen Kortex.

Wie ist es möglich zwei Dinge auf einmal zu tun? Anforderungen an das Arbeitsgedächtnis werden dann gestellt, wenn Menschen mehr als eine Aufgabe auf einmal erledigen, hierbei hilft der Frontallappen.

Wenn ich mir etwas für später merken soll! 

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Wenn ich mich daran erinnern soll, dass ich morgen meiner Oma zum Geburtstag gratuliere, benötige ich das prospektive Gedächtnis. Dieses Erinnerungsvermögen gibt es nur beim Menschen.

Der frontopolare Kortex wird benötigt, um sich zu einem in der Zukunft liegenden Zeitpunkt an etwas zu erinnern, das gerade dann getan werden muss.

Gedächtnis für Ereignisse 

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Für das episodische Gedächtnis wird Frontallappen und der Hippocampus benötigt.

der

Episodische Erinnerungen sind Erinnerungen an Ereignisse, die sich zu einer bestimmten Zeit und an einem bestimmten Ort zugetragen haben und bei denen man selbst als Hauptakteur oder als Zeuge dabei war. Das Gehirnsystem, das für das episodische Gedächtnis zuständig ist, entwickelt sich nicht nur zu Beginn des Lebens ziemlich langsam, sondern wird auch als Erstes wieder abgebaut.

Unser Gehirn unterscheidet zwar verschiedene Gedächtnisarten, jedoch verbindet es unbewusst beim Erinnern verschiedene Gedächtnissysteme miteinander.

Gedächtnisstörungen in der Kindheit 

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Entwicklungsstörungen sind oft genetisch bedingt, aber es gibt auch noch andere Ursachen, zum Beispiel Hirnschädigungen in ganz frühem Alter. Für einen Lehrer ist es wichtig zu wissen, dass beim Lernen verschiedene Hirnregionen benutzt werden. Kinder sind nicht unbedingt in allen Gedächtnisarten gleich gut, und unter Umständen nicht nur deswegen, weil sie an manchen Fähigkeiten mehr interessiert sind als an anderen.

Die Gehirnbasis des Lehrens 

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Die Minimalform des Lehrens bedeutet, dass man Menschen geeignete Lerngelegenheiten bietet und sie auffordert, diese Lerngelegenheiten zu nutzen. Unterricht eines professionellen Lehrers geht noch weiter.

Ein Lehrer, der erfolgreich sein will, muss zumindest einschätzen können, auf welchem Wissensstand sich seine Schüler eigentlich befinden sollten (Diagnose): Will er das Verständnis seiner Schüler erweitern, muss er zu irgendeiner Annahme darüber gelangen, was sie bereits wissen und was sie dazulernen müssen. Darüber hinaus muss er einschätzen können, wie viel Interesse seine Schüler dem Stoff entgegenbringen und wie groß ihre Lernbereitschaft ist.

Arten des Lernens  

Auswendiglernen Lernen mit dem geistigen Auge (Visualisieren)

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Nachahmung

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Mentale Gymnastik

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Lernen durch Therapie

Auswendiglernen 

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Auswendiglernen ist eine der beliebtesten und einfachsten Arten zu lernen. Ehe es die Schrift gab, war es das wichtigste Mittel zur Überlieferung von Liedern, Gedichten und sonstigen literarischen Werken. Auswendiglernen fällt einem um so schwerer, je älter man wird. Beim Auswendiglernen sind der prämotorische Kortex und der inferiore (untere) Frontalkortex in der linken Gehirnhälfte beteiligt, diese Gehirnarealen haben mit der Sprachproduktion zu tun.

Prägt euch eine Minute lang folgende Buchstabenreihe ein: AMESADSSADSKIDWSIDH Ein Tipp: Die Buchstaben, sind die Anfangsbuchstaben von den Wörtern, von “Alle meine Entchen” sind.

Alle meine Entchen schwimmen auf dem See, schwimmen auf dem See, Köpfchen in das Wasser, Schwänzchen in die Höh'.

Arbeitsgedächtnis = Kurzzeitgedächtnis 

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Das Kurzzeitgedächtnis ist ziemlich begrenzt, es kann nur etwa 7 Informationseinheiten auf einmal verarbeiten und sie nur 15 - 20 Sekunden lang halten. Informationen, die eine Bedeutung haben, werden automatisch gespeichert, und man kann sich viel länger an sie erinnern. „Gedächtniskünstler“ können durch Training lernen, zufällig aneinandergereihten Zahlen eine Bedeutung zu unterlegen, und sich auf diese Weise unglaublich lange Zahlenreihen merken.

Für und Wider des Auswendiglernens 

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Einen Menschen zu zwingen, etwas auswendig zu lernen, das er besser auf andere Weise lernen würden macht keinen Sinn. Auswendiglernen ist bei Vokabeln, dem periodischen System, dem Text eines Theaterstückes oder einer Rede sinnvoll. Speicherplatz für Informationen ist reichlich vorhanden, aber der Zugriff ist oft schwierig. Wir müssen wissen, wie wir die Informationen abrufen können.

Lernen mit dem geistigen Auge

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Visualisierung bedeutet, etwas „vor dem geistigen Auge zu sehen“. In der Visualisierung steckt ein starkes Lernpotenzial, die meisten Menschen können ihr geistiges Auge regelrecht steuern. Zur Visualisierung benötigt man die Sehareale.

Emotionale Visualisierung und Lernen 

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Die Visualisierung von emotionalen Ereignissen wirkt sich also nicht nur auf den Körper aus, sondern setzt auch eine Verarbeitung der visualisierten Ereignisse im emotionalen Gehirn (anteriore Insula) in Gang. Visualisierungsverfahren könnten benutzt werden, um alle möglichen Körperfunktionen zu beeinflussen, unter anderem das Hormon- und das Immunsystem.

Nachahmung 

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Eine weiter altbewährte Lernstrategie ist die Nachahmung, hier wird beobachtet, wie andere etwas machen, und dann versucht, es selber genauso zu tun. Nachahmung ist eine wichtige Fähigkeit für Schule und Unterricht. Eine Art der Nachahmung versucht die Bewegungsmuster etwa eines Tanzlehrers genau nachzuvollziehen.

Das Gehirn spiegelt wider, was es sieht

Sehen wir einem anderen bei Bewegungen zu, werden dieselben Gehirnareale aktiviert, die auch anspringen, wenn wir selbst diese Bewegungen ausführen.

Was hält uns davon ab, alles nachzuahmen, was wir sehen? Wir möchten jetzt gemeinsam eine runde „Alle Vögle fliegen hoch“ spielen.

Das Unterdrücken von Fähigkeiten und Verhalten wird vom Frontallappen gesteuert. Erst wenn die Frontallappen im frühen Erwachsenenalter voll ausgereift sind, ist die Unterdrückung möglich.

Nachahmung im Schulunterricht

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Die Wertvorstellungen, Überzeugungen und die Einstellung zum Lernen, die der Lehrende mitbringt, ist ebenso wichtig für den Lernprozess wie der lehrende Stoff, da Einstellungen und Überzeugungen von den Lernenden leicht übernommen und nachgeahmt werden. Kreativität ist wichtig, um flexibel und originell zu sein, da dies durch Nachahmung allein nicht möglich ist.

Gut zu lernen, gute Entscheidungen zu fällen und erfinderisch zu sein, setzt beides voraus, Kreativität und Nachahmung.

Mentale Gymnastik „Mentale Gymnastik“ ist für das Erlernen von Bewegungen und körperlichen Fähigkeiten nachgewiesen. Wenn man sich bestimmte Bewegungen vorstellt, ohne sie auszuführen, hat dies nachweisbare Folgen: 1. Eine Bewegung im Kopf zu üben, kann tatsächlich eine Kräftigung der betreffenden Muskeln und eine Steigerung der Geschwindigkeit zur Folge haben. 2. Es konnte nachgewiesen werden, dass Menschen durch mental stimulierte Beingymnastik ihre Herz- und Atemfrequenz ebenso stark erhöhen konnten wie durch die tatsächliche Ausführung dieser Beingymnastik.

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Bei der Ausführung einer Bewegung (linkes Bild) und bei der Visualisierung der Ausführung einer Bewegung (rechtes Bild) sind dieselben Gehirnregionen aktiv.

Gehirnregionen, die für das Lernen von Bewegungen gebraucht werden, werden auch dann aktiviert, wenn man nur an diese Bewegungen denkt.

Lernen durch Therapien 

Verhaltenstherapien

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Kognitive Therapien

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Medizinisch-biologische Therapien