selbst ständig lernen Hirnforschung und Schulpraxis

Präsentation zum Thema: "selbst ständig lernen Hirnforschung und Schulpraxis"—  Präsentation transkript:

1 selbst ständig lernen Hirnforschung und Schulpraxis
Michael Fritz Transferzentrum für Neurowissenschaften und Lernen Universität Ulm

2 Der Rahmen Rollenverständnis Funktionsverständnis Lernverständnis
Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

3 Teil 1: Der Rahmen Teil 2: Wie funktioniert Lernen?
Man wird, was man tut. Teil 1: Der Rahmen Teil 2: Wie funktioniert Lernen?

4 Der Bleistift-Test

5 Penfields Homunculus

6 Kortikale Karten

7 Affe trainierte 2 Wochen lang täglich 2 Stunden die Schwingungen kleiner Plättchen zu unterscheiden (20 vs. 22 Hz, 24 vs 26 Hz), Belohnung Saft, nach 2 Wochen konnte er‘s (Jenkins et al 1990)

8 Veränderung kortikaler Karten
Jenkins et al., J Neurophysiol 1990

9 Neuroplastizität Das Gehirn ist plastisch
Übung / Erfahrung / Umwelt verändern das Gehirn Wir machen Erfahrungen und die Erfahrungen machen uns. „Man wird, was man tut.“

10 Was ist lernen? Wortherkunft lais~ (indogermanisch):
Spur, Bahn, Furche Diese zwei Bilder mit Spuren sollen Sie auf die Wurzel des Wortes lernen aufmerksam machen: Sie spüren nach, erspüren und hinterlassen Spuren, in dem Sie lernen. Dieses Spurenlegen, das sich im Gehirn übrigens manifestiert in Form von Verbindungen von Nervenbahnen, geschieht durch Ihre Erfahrungen, Ihr Handeln. Sie arbeiten mit den Kindern, sind ihnen Vorbild und Orientierung, Sie sind Mitgestalterinnen ihrer Lernprozesse, begleiten sie in den individuellen Lernwegen. Und genau da, an Ihrem pädagogischen Handeln setzt der Orientierungsplan an. Er fragt Sie: wie haben Sie's bisher gemacht? Was waren Ihre Erkenntnisse? Welche Möglichkeiten haben Sie? Darin liegt der Sinn der Impulsfragen, die Sie im Matrix-Teil des Orientierungsplans finden. Sie können an Ihre eigenen Erfahrungen anknüpfen, wenn Sie sich mit neuen Aspekten der pädagogischen Alltagsgestaltung auseinandersetzen.

11 Plastizität ist die Grundlage für individuelle Gehirne.
Menschen sind unterschiedlich Plastizität ist die Grundlage für individuelle Gehirne.

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13 Wenn man keinen Grund hat etwas zu tun, hat man einen etwas nicht zu tun.
Teil 1: Der Rahmen Teil 2: Wie funktioniert Lernen? Teil 3: Was beeinflusst lernen?

14 Was beeinflusst das Lernen im Hirn?
Neurowissenschaftliche Binsenweisheiten: Grundprinzipien des Lernens aus der Perspektive des Gehirns

15 Affe trainierte 2 Wochen lang täglich 2 Stunden die Schwingungen kleiner Plättchen zu unterscheiden (20 vs. 22 Hz, 24 vs 26 Hz), Belohnung Saft, nach 2 Wochen konnte er‘s (Jenkins et al 1990)

16 Der Kühlschrank in Hinterindien
Kühlschrank in Hinterindien explodiert Kühlschrank in Hinterindien explodiert: 2 Tote Kühlschrank in Hinterindien explodiert: 2 tote Deutsche Kühlschrank in Hinterindien explodiert: 2 tote deutsche Geografie- und Geschichtslehrer

17 Das Panini-Prinzip

18 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Zu Lernendes muss bedeutsam sein => Reizdarbietung allein reicht nicht Tafelanschrieb funktioniert nicht! Arme vertikal halten … Weg vom lehrerzentrierten Unterricht – hin zum Schüler zentrierten Arbeiten Panini-Prinzip Gesagt ist noch nicht gehört, gehört ist noch nicht verstanden.

19 Wodurch können wir das Lernen der Lerner beeinflussen?
Durch die Orientierung, die wir geben Rollenverständnis Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

20 Ein Lernexperiment Komische Gesichter
Lernen Sie die Gesichter mit dem grauen Hintergrund von denen mit dem rosa Hintergrund zu unterscheiden.

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31 Test Zu welcher Gruppe gehören die folgenden Gesichter?

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33 4

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37 3

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39 2

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41 2a

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43 3

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45 A

46 3

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49 5

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52 Auswertung

53 Kriterien: Gesichter unterscheiden
Augenabstand Augenhöhe Sigala & Logothetis, Nature 2002

54 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
das Gehirn ist ein schneller und effizienter Regel-Extraktor: es lernt aus konkreter Erfahrung Abstrakte Regeln erreichen Gehirne nur schwer

55 Explizites / Implizites Lernen
Explizites Lernen (planmässig) Bewusste Lernprozesse unter Anwendung von Lernstrategien Implizites Lernen (beiläufig) Vom Lerner nicht beabsichtigter Erwerb von Wissen und Fähigkeiten

56 Formelles / Informelles Lernen
Bildungsmaßnahmen, die von Institutionen (Schulen, Universitäten Unternehmen …) organisiert werden. Informelles Lernen Aktivitäten, außerhalb formaler Lernsettings, die zum Erwerb von Wissen, Fähigkeiten oder Haltungen führen.

57 Lernen en passant 75 25 implizit formell informell explizit
Native Speaker / Englisch sprechende Tutoren Musik Top 10 implizit 75 formell informell Englisch-Grammatik: go/went/gone explizit Hörbuch: Advanced English 25

58 Wodurch können wir das Lernen der Lerner beeinflussen?
Durch die Lernarrangements, die wir gestalten Rollenverständnis Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

59 Wörterexperiment 3 Gruppen A – B – C

60 Ist das Wort mit Großbuchstaben geschrieben?
Wörterexperiment Gruppe A LAMPE Ist das Wort mit Großbuchstaben geschrieben? Ja oder Nein? essen

61 Wörterexperiment Gruppe B LAMPE Ist das Wort ein Verb? Ja oder Nein?
essen

62 Stellt das Wort etwas Belebtes dar?
Wörterexperiment Gruppe C LAMPE Stellt das Wort etwas Belebtes dar? Ja oder Nein? essen

63 Auf die Plätze, fertig …

64 auto

65 LAUFEN

66 STUHL

67 katze

68 regnen

69 TRINKEN

70 buch

71 HÖREN

72 rose

73 erwärmen

74 SPIEGEL

75 VOGEL

76 leuchten

77 SPRECHEN

78 Ende des Experiments Teil 1

79 Alle Wörter des Experiments
Auto laufen Stuhl Katze regnen trinken Buch hören Rose erwärmen Spiegel Vogel leuchten sprechen

80 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Verarbeitungstiefe bewirkt nachhaltiges Lernen Lernen ist Spinnerei – das Weben von Netzen und Knüpfen von Zusammenhängen „Wer hat, dem wird gegeben.“ Bedeutung von Vorwissen

81 Vernetztes Denken durch aktives Handeln

82 Wodurch können wir das Lernen der Lerner beeinflussen?
Durch die Art der Auseinandersetzung, die wir mit unseren Aufgabenstellungen anregen Rollenverständnis Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

83 Für das Können gibt es nur einen Beweis: das Tun
Für das Können gibt es nur einen Beweis: das Tun. (Marie von Ebner-Eschenbach) verstehen memorieren fremd- bestimmt selbst- bestimmt

84 2 Gruppen (Gruppe 1, Gruppe 2)
Ein Experiment 2 Gruppen (Gruppe 1, Gruppe 2) Papier und Stift

85 Geschichte Nr. 1 Ein Junge fährt mit seiner Mutter durch die Stadt und wird bei einem Autounfall schwer verletzt. Er wird rasch ins Krankenhaus gebracht, wo eine Reihe medizinischer Verfahren durchgeführt wird.

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87 Geschichte Nr. 2 Ein Junge fährt mit seiner Mutter durch die Stadt, um den Vater, der im Krankenhaus arbeitet, zu besuchen. Dort zeigt man dem Jungen eine Reihe medizinischer Verfahren.

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89 Fortsetzung Zuerst geht es um Röntgenaufnahmen und Blutdruckmessung. Währenddessen telefoniert die Mutter mit der älteren Tochter. Nach den Bluttests bei der Lungenfunktionsprüfung ist sie wieder bei dem Jungen. Dann sind EKG, EEG und Computertomographie dran. Zum Schluss geht es zu den Ultraschalluntersuchungen.

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91 Die medizinischen Verfahren
Röntgenaufnahmen Blutdruckmessung Bluttests Lungenfunktionsprüfung EKG EEG Computertomographie Ultraschalluntersuchungen

92 Geschichten 1 und 2 Ein Junge fährt mit seiner Mutter durch die Stadt und wird bei einem Autounfall schwer verletzt. Er wird rasch ins Krankenhaus gebracht, wo eine Reihe medizinischer Verfahren durchgeführt wird. Ein Junge fährt mit seiner Mutter durch die Stadt, um den Vater, der im Krankenhaus arbeitet, zu besuchen. Dort zeigt man dem Jungen eine Reihe medizinischer Verfahren.

93 Performance / Leistung
Aktivierung und Lernen Performance / Leistung Arousal / Aktivierung

94 Aktivierung und Lernen
Neutral / BetaBlocker: 59% Neutral / Placebo: 58% Aktiviert / BetaBlocker : 56% Aktiviert / Placebo 69% Cahill et al. 1994, Nature

95 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Lernen braucht „Aktivierung“, z.B. durch emotionale Beteiligung

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102 Positive und negative Emotionen
Erk et al. Neuroimage 2003

103 Positive und negative Emotionen
Erk et al. Neuroimage 2003

104 Angst im Gehirn

105 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Lernen braucht „Aktivierung“, z.B. emotionale Beteiligung durch positive Emotionen

106 Wodurch können wir das Lernen der Lerner beeinflussen?
Durch die Interaktionen, die wir gestalten Rollenverständnis Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

107 „Dies ist interessant, da musst Du drauf achten!“
Der „Lernturbo“ Besser als erwartet! „Dies ist interessant, da musst Du drauf achten!“

108 Wachsen kann man nur an der Herausforderung.
Machbarkeit Verstehbarkeit Sinn/Bedeutung Persönliche Ziele Überforderung Anforderungen Herausforderung Unterforderung Fähigkeiten

109 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Erfolgserlebnisse werfen den Lernturbo an durch  „Besser als erwartet“

110 Wodurch können wir das Lernen der Lerner beeinflussen?
Durch das Feedback, das wir geben und durch den (Miss)Erfolg im Umgang mit den Sachen Rollenverständnis Arrangements Verstehen Lernverständnis Interaktion Lernorte Funktionsverständnis Orientierung Evaluation Menschenbild

111 Das visuelle System

112 Das visuelle System

113 MT „Kitzeln“

114 MT „Kitzeln“

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120 Aufmerksamkeit aktiviert
O’Craven et al. 1997, Nature

121 Zählen Sie die „Pässe“ im Basketballvideo
Zähl-Experiment Zählen Sie die „Pässe“ im Basketballvideo Gruppe 1: Hochpässe Gruppe 2: Bodenpässe

122 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit
Aufmerksamkeit ist eine zeitlich und örtlich begrenzte, aber wichtige Ressource gelenkte Aufmerksamkeit ist zugleich Freund und Feind

123 Neurowissenschaftliche Binsenweisheiten

124 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
(auch wenn man dadurch Gorillas übersieht)