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Vorlesung Entwicklungspsychologie I Begriffliches Wissen, Problemlösen J. Gowert Masche 07.06.2006

Semesterüberblick 26.04.: Grundbegriffe der Entwicklungspsychologie 10.05.: Vorgeburtliche Entwicklung, Entwicklung von Wahrnehmung und Psychomotorik 17.05.: Frühe Eltern-Kind-Interaktion, Bindungstheorie 24.05.: Soziale Kognition 31.05.: Kognitive Entwicklung nach Jean Piaget 07.06.: Begriffliches Wissen, Problemlösen 14.06.: Lerntheorien 21.06.: Motivation, Emotion, Handlungsregulation 05.07.: Entwicklung unter ökologischer Perspektive 12.07.: Familienentwicklung 19.07.: „Zurück zur Natur“: Biologische Entwicklungsgrundlagen

07.06.: Begriffliches Wissen, Problemlösen Piaget (Abschluss) Begriffliches Wissen Problemlösen Literatur zu heute: v. a. Oerter & Montada (2002), Kap. 12 und 13.

Wiederholung: Entwicklungsprinzipien Adaptation als funktionelle Invariante Assimilation des Gegenstands an Schema Akkommodation des Schemas an Gegenstand Äquilibration: generelle Entwicklungsrichtung auf ein Gleichgewicht hin (wird nie auf Dauer erreicht) Ungleichgewicht tritt auf zwischen... Schema und Weltgegebenheit verschiedenen Schemata zwischen Schema und übergeordneter Struktur Diese Ungleichgewichte heißen auch kognitive Konflikte Ungleichgewicht führt oft zu Akkommodation der Schemata

Einordnung, Anwendung und Kritik

Einordnung Menschenbild Konzentration auf kognitive Entwicklung Organismisch-interaktionistisch: Mensch in Austauschprozess mit Umwelt (Assimilation, Akkommodation) konstruktivistisch nicht endogenistisch individualistisch (soziale Beziehungen spielen kaum Rolle) Konzentration auf kognitive Entwicklung Betonung von Entwicklung in Kindheit qualitative Entwicklung

Anwendung Lehrer kann nicht „eintrichtern“, sondern nur Hinführen und Gelegenheiten arrangieren Schülerfragen wichtiger als Lehrerfragen Lehrer sollte Zeit für Äquilibration lassen Anzustreben ist optimale Diskrepanz zwischen Schemata und Inhalten Gewährenlassen ermöglicht Kreisreaktionen (hoffentlich auch nützliche...) Vermeiden zu früher Formalisierung

Kritik Unterschätzte Kompetenzen Vernachlässigung sozialer Faktoren Stadientypische Gesamtstrukturen horizontale Décalages vertikale Décalages Keine Untersuchung von Wirkursachen Vernachlässigung der Entwicklung nach der Adoleszenz Evtl. sind Teile der Theorie mehr eine Meta-Theorie, da nicht nachprüfbar.

Begriffliches Wissen und Problemlösen

Ansatz von Case (1985) Integration von Piaget und Entwicklungstheorien der Informationsverarbeitung Problemlöseprozesse erfordern Kapazität im Arbeitsgedächtnis Hauptmechanismen der Kapazitätserweiterung Automatisierung  geringere Auslastung des Arbeitsgedächtnisses Myelinisierung  raschere Informationsverarbeitung zentrale Begriffsstruktur (Netzwerk von Begriffen)  Generalisierung über Situationen Zwei Fragen für heute: Wie geht die Begriffsbildung vonstatten? Wie sehen Fortschritte im Problemlösen aus?

Begriffliches Wissen

Was sind Begriffe? Merkmalsbasierte Ansätze Theoriebasierte Ansätze Theorie deterministischer Merkmalsrepräsentationen (semantische Merkmalstheorien) Begriffe wie Lexikoneinträge: Merkmale als hinreichende und notwendige Bedingungen dafür, dass ein Gegenstand dem Begriff entspricht Kritik: Die meisten Merkmale sind weder notwendig noch hinreichend Theorie probabilistischer Repräsentationen Merkmale nicht deterministisch, sondern nur heuristisch „Typischere“ und „weniger typische“ Gegenstände Kritik: Was ist ein Merkmal? Woher weiß man, welche Merkmale wichtig sind? Theoriebasierte Ansätze Begriffe eingebettet in Wissensdomänen: Biologie, Physik, Psychologie Begriffe umfassen nicht nur Merkmale, sondern auch (kausale) Annahmen ebenso, wie Begriffe (hypothetische Konstrukte) in der wissenschaftlichen Psychologie!

Erste Begriffe: Kategorisierungen bei Säuglingen Habituationsexperimente zeigen: Wenige Monate alte Säuglinge kategorisieren Sprachlaute Gesichter Emotionsausdrücke in Gesichtern Farben ... Kategorien unterschiedlicher Abstraktheit im 1. Lebensjahr: basale Ebene: Pferde, Katzen, Giraffen... übergeordneten Ebenen: Säugetiere, Fische, Möbel Bezug zu Wissen: Analogieschlüsse von Objektmerkmalen auf ähnliche Objekte Spracherwerb: ab 1;6 Wortschatzexplosion  rascher Erwerb neuer Begriffe

Gibt es qualitative Veränderungen der Begriffsbildung? These Piagets: Begriffe erst konkret, dann abstrakt Evidenz: Sortieraufgaben thematisch, statt taxonomisch gelöst Einwand: liegt an (unklarer) Instruktion Analogieschlüsse mit 3-4 aufgrund von Kategorien und nicht äußerlicher Ähnlichkeit (Katze kann im Dunkeln sehen – Schluss auf andere Katzen, aber nicht auf ähnliche Tiere) Mit 1 Jahr zu 85% richtige Wahl von Katze vs. Knochen, was „wie der Hund ist“. Sogar schon mit 0;11 Dishabituation, wenn Spielzeugmodelle Kategorie wechselten (z. B. Tiere, Möbelstück), unabhängig von perzeptueller Ähnlichkeit Allerdings definieren Kinder Begriffe z. T. aufgrund anderer Merkmale als Erwachsene Zitierte Befunde belegen m. E. die Begriffsbildung allgemein, aber nicht die Bildung abstrakter Begriffe.

Globale Strukturentwicklung oder bereichsspezifisches Wissen? These Piagets: Verfügbarkeit von kognitiven Operationen relativ inhaltsunabhängig Problem der horizontalen Décalages Modell des Expertiseerwerbs domänenübergreifende Informationsverarbeitungsfähigkeiten domänenspezifischer Input Modularitätstheorien domänenspezifische Systeme der Informationsverarbeitung, evtl. angeboren ein in der Evolution entwickeltes „Rechenzentrum“ im Gehirn?!? Theorie-Theorie Domänenspezifische Theorien des Kindes, die sich qualitativ verändern. Instruktion hilft wenig, wenn sie der naiven Theorie widerspricht.

Grundwissen über Physik Solidität von Objekten, Kontinuität mit 0;4 schauen Säuglinge länger hin, wenn Ball scheinbar durch Tisch hindurch gefallen ist Objekteigenschaften für Babies weniger zentral als Lage und Bewegung Wechsel eines Objekts bei gleicher Bewegung löst keine Überraschung aus Schwerkraft und Trägheit Schwerkraft nach 0;6; Trägheit allmählich ab 0;8-0;10 Kausales Denken mit 0;6 schauten länger hin, wenn eine Kausalkette umgekehrt wurde (A schubst B an, dann umgekehrt), als wenn unabhängige Ereignisse umgekehrt auftraten 3-4-Jährige verwenden Prinzipien wie Determiniertheit, zeitliche Priorität

Fehlkonzepte in der Physik Sich wandelnde Fehlvorstellungen würden für Theorie-Theorie sprechen Beispiel: Annahme, dass Schwerpunkt in der Mitte liegt Vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild jahrelange Entwicklung, da zentrale Begriffe wie Schwerkraft Bedeutung wandeln und verbundene Vorstellungen umstrukturiert werden müssen „Australien-Frage“: Warum fallen die Australier nicht herunter? Beknackte Frage.

Fehlkonzepte in der Physik (2) Gewicht Vorschulkinder sagen, ein kleines Styroporstück wiege „nichts“. 50% 10-Jähriger sagen dies auch dann, wenn das Stück aus Teilung größerer Blöcke erzeugt worden ist erst ab 12 Erwachsenenbegriff von Gewicht Dichte Mit 8-10 Verwechslungen von Gewicht und Dichte (Versuch mit Stahl- und Aluzylindern: Gewichtsvergleich, Sortieraufgaben) Interpretiert als mangelnde Atomvorstellung, sondern Gewicht als „gefühltes Gewicht“ oder relativ zu Standard

Intuitive Biologie Grenzen Kinder die Biologie von Physik und Psychologie ab? Säuglinge unterscheiden Tiere vs. Fahrzeuge/Möbel mit 3-4 werden Selbstheilung, Wachstum nur bei Lebewesen angenommen Erblichkeit: Erwachsenenvorstellung, dass biologische Merkmale erblich, psychische eher erworben, grundsätzlich bereits ab Vorschulalter, verfestigt sich weiter. Vorschulkinder unterscheiden nicht zwischen unbelebt und tot Grundschüler wenden psychologische Erklärungen auf Biologie an (z. B. Absichten) noch Grundschüler sehen Pflanzen nicht als Lebewesen weil sich Pflanzen nicht „verhalten“, Einteilung also nicht nach biologischer Kategorie? Befunde passen zu Theorie-Theorie, lassen sich aber auch mit zunehmendem Wissen erklären

Metabegriffliches Wissen Entwicklung zum kritischen Rationalismus naiver Realismus: Kinder verneinen Interpretationskonflikte und Meinungsunterschiede: „Missverständnisse“ (mittlere Kindheit) Relativismus  Skeptizismus oder Dogmatismus kritischer Rationalismus: Prüfen von Standpunkten nach rationaler Ableitung und Begründung, vor dem Hintergrund der Wahrnehmungs- und Erkenntnisperspektive (Jugendliche, Erwachsene) Verständnis von Wissenschaft keine Unterscheidung zwischen Hypothesen/Theorien und Daten. Wissenschaft = Ausprobieren oder Faktensammeln Unterscheidung Hypothesen/Theorien vs. Evidenz (ab 11-16) Erkennen der Bedeutung übergeordneter Theorien, Wissenschaft als zyklischer, kumulativer Prozess der Theoriebildung, -prüfung und -revision (auch im jungen Erwachsenenalter selten) Unterricht kann Wissenschaftsverständnis fördern.

Problemlösen

Was ist ein Problem? Problem: ein angestrebter Zielzustand, der sich vom Ausgangszustand unterscheidet Unklarheit, wie man den Zielzustand erreichen kann Problemlösestrategie: vorsätzliche und überlegte Mittel zur Zielerreichung

Problemlösestrategien in der frühen Kindheit Strategien gegen den Augenschein: Versuch mit Zweijährigen: Gegenstand auf drehbarem Hebel oder Plattform. Wegdrehen des Griffs bewirkt Herankommen des Gegenstands. 4 verschiedene Strategien: Versuch des direkten Ergreifens Versuch, den Hebel/Plattform heranzuziehen teilweise Drehung Drehung mit erfolgreichem Erreichen des Gegenstands 47% probierten unterschiedliche Strategien aus, bis sie Gegenstand erreichten  Hinweis auf zielgerichtetes Problemlösen Problemlösen schwieriger, wenn nicht nur richtige Strategie gefunden, sondern auch falsche Strategie unterdrückt werden muss (z. B. Greifen nach Objekt hinter Glasscheibe)

Problemlösestrategien in der frühen Kindheit (2) Strategieoptimierung: Muster-Rate-Aufgabe: Kinder sollten ermitteln, welches von zwei Punktmustern das richtige sei. vergleichsweise unsystematisches Suchen (Drücken von Endknöpfen oder von Reihen hier und da) sukzessive Musterprüfung von Muster A (und dann B) Suche nach optimaler Information: Probieren von Knöpfen, wo sich die Muster unterschieden mit 3 Jahren Strategie 1, dann meist Strategie 2 Instruktion „Weißt du es jetzt schon?“ regte zur optimalen verfügbaren Strategie an bis 5 Jahre Strategie 1, ab 7 Jahren meist Strategie 3

Problemlösen beim Rechnen Strategien beim Addieren (4-5 Jahre) Abrufen aus dem Gedächtnis: geht am schnellsten, aber nur bei bekannter Lösung Darstellung beider Zahlen durch Finger Abzählen beider Summanden ohne Finger: geht meistens schief Darstellung beider Zahlen durch Finger, dann Abzählen der Finger Erstklässler: Abrufen (s.o.) Min-Methode (minimum addend): Kinder nehmen den kleineren der beiden Summanden (setzt Kenntnis des Kommutativgesetzes voraus) und „zählten drauf“ in Einerschritten. Meist mehrere Strategien, je nach Aufgabe Zunahme des Abrufens bis Grundschulalter Assoziativgesetz: Aufgabe (a + b) – b bereits mit 6 Jahren umgeformt zu a + (b – b) und damit schneller gelöst als durch Rechnen. Anteil der Nutzung dieser Inversion stieg bis 9 nicht an. Anstieg bis 11, und dann zu 100% bis Erwachsenenalter.

Anwendung von immer komplexeren Regeln Balkenwaage (Proportionsverständnis), vgl. Piaget Angenommene (und bestätigte) Strategien: Fokussierung auf die Gewichte wie 1, aber bei gleichem Gewicht Berücksichtigung des Abstands Wenn entweder Abstand oder Gewicht gleich, Urteil nach jeweils anderer Dimension. Falls beides verschieden, Raten wie 3, aber statt Raten Berechnung von Kraft x Abstand auf beiden Seiten 5-Jährige meist 1), 9-Jährige 2) oder 3), 13- und 17-Jährige meist 3), selbst unmittelbar nach Durchnehmen der Hebelgesetze in Schule. Wenige Kinder unterschiedlichen Alters 4).

Hypothesentesten Auswahl eines konklusiven Tests und Entscheiden, ob Evidenz für oder gegen Hypothese spricht, bereits in 1.-2. Schulklasse Art der Aufgabenstellung Aufgabe: Herr Müller will herausfinden, ob die Form der Nase eines Flugzeuges, die Position des Höhenruders oder Art der Flügel den Benzinverbrauch verringert. Als erstes will er Ruderposition testen. kaum Kinder bis 4. Klasse und nur 40% der Erwachsenen schlugen kritischen Test vor. Wenn Kinder aus Bildern auswählen konnten, fanden viele Dritt- und die meisten Viertklässler die richtige Lösung.

Logisches Schlussfolgern Deduktives Schlussfolgern ab Vorschulalter, verbesserter Arbeitsspeicher ermöglicht Steigerung im Grundschulalter Fehler wie Überzeugungsfehler, unerlaubte Umkehrungen bleiben häufig inhaltsunabhängiges Schlussfolgern erst ab formal-operatorischer Stufe Analoges Schließen (A zu B ist wie C zu D1 oder D2?) strukturgenetischer Ansatz nach Piaget: Stufen der Analogiebildung entsprechend des allgemeinen Stufenmodells Modell der Informationsverarbeitung nach Sternberg: Probleme von Kindern vor allem bei dem Abbilden der A/B zu C/D-Beziehung (stimmt mit Piaget überein) wissensbasierter Ansatz: Schwierigkeiten hängen mit fehlendem Wissen zusammen. Tatsächlich konnten bereits 9-monatige Kinder auf einen aufwärts gerichteten Pfeil gucken, wenn sie einen ansteigenden Ton hörten und einen Pfeil nach unten bei fallendem Ton. Aber: Nur 20-24% (neun Kinder) machten es richtig, diese waren meist 0;11 und älter, und das Ganze klappte auch nur in drei von acht Aufgaben...