BRAIN-friendly Learning Konsequenzen neurobiologischer Forschung für Lehr- und Lernarrangements Aktivität und Interaktion Anschluss-fähigkeit und Erweiterung Strukturierung und Vernetzung Situierung, Anwendungs-orientierung Wiederholung und Variation Emotionalität und Aufmerksamkeit entwicklungs-adäquate Angebote „Viabilität“ und Perturbation Information wird nicht einfach eins zu eins gespeichert, sondern verarbeitet. Gelernt werden komplexe Muster und Strukturen. Das Gehirn lernt nicht alles, es sucht nach Sinn und braucht Zeit. Das Gehirn entwickelt sich und es bleibt plastisch. Landesinstitut für Schule, Soest

lerntheoretische Grundlagen Das Gehirn verfügt nicht über Speicherplätze, an denen etwas „hinterlegt“ werden kann, sondern das Wissen (das Gelernte, das Gedächtnis) steckt vielmehr in der Vernetzung der Neuronen und insbesondere in der Stärke der Neuronenverbindungen (Synapsengewichte, Neuroplastizität). Wird gelernt, so ändern sich nachweisbar Verbindungen zwischen Neuronen. Wird Wissen aktiviert, so wird eine bestimmte raum-zeitliche Struktur aktiv, d.h., die Neuronen eines Netzes feuern. Durch die Parallelverarbeitung von Inputmustern entstehen „neuronale Landkarten“, die spezifische Bedeutungen bzw. komplexe Mustererkennungen repräsentieren. Man kann niemals wirklich zweimal das Gleiche aufrufen: Jedes Erinnern ist die Aktivierung eines Netzes in neuen (neuronalen) Kontexten; jedes Aufrufen legt zudem neue Verbindungen zu weiteren Punkten und macht den Inhalt schneller / flexibler verfügbar. Information wird nicht eins zu eins gespeichert, sondern verarbeitet Landesinstitut für Schule, Soest

lerntheoretische Grundlagen Denken, Wissen und Erkennen sind nicht das regelhafte Hantieren mit Symbolen und „programmierbaren“ Zuordnungen. Neuronale Vernetzungen leisten ihre Aufgabe, weil die Verbindungsstärken zwischen Neuronen in bestimmter Weise eingestellt sind, nicht weil sie irgendwelchen Regeln folgen. Regeln sind nicht im Kopf; sie können nur im Nachhinein etwas beschreiben. Menschliche Wahrnehmung ist eine im Prinzip ganzheitliche Mustererkennung. Jeder Einzelinput hat nur einen kleinen Einfluss auf die Veränderung der Synapsen- gewichte; so können wir über Einzelereignisse generalisieren und „im Gewühl der Sinne“ allgemeine Strukturen bzw. Muster lernen. Regelmäßigkeiten und allgemeine Strukturen werden in Erfahrungsprozessen aus dem Input unzähliger Einzelwerte extrahiert. Kinder brauchen Struktur. Ohne strukturierte Erfahrung (zusammenhangloser, chaotischer Input) können sich keine stabilen internen Strukturen bilden. Neuronale Landkarten verändern sich durch Erfahrungen, Beispiele und Musterwiederholungen. Werden Verbindungen häufiger von Aktionspotentialen durchlaufen, verbreitern sie sich; sie werden stabiler und schneller. Gelernt werden komplexe Muster und Strukturen Landesinstitut für Schule, Soest

lerntheoretische Grundlagen Das Gehirn muss Impulsen im Kontext des bisher Gelernten eine entsprechende Relevanz zuordnen und Aufmerksamkeit schenken. Hierbei spielen auch emotionale Reaktionen offen- sichtlich eine wesentliche Rolle: Sie können sogar als „vorrationale“ Bewertungs- und Beurteilungsmuster die Wahrnehmung entscheidend prägen. (Emotionen können zeitlich vor der Registrierung eines Inputs seitens des Neokortex und z.T. auch unabhängig von ihm ausgelöst werden.) Neues wird nach Maßgabe bereits bestehender Verknüpfungen im Gehirn wahrgenommen oder ausgeblendet. Es wird mit vorhandenen Mustererkennungen und Strukturen / Konzepten abgeglichen und entsprechend interpretiert. Um Wesentliches lernen zu können, sind die Strukturbildungen im Kortex extrem langsam. Der Kortex benötigt die vielfach wiederholte Darbietung eines neu zu lernenden Inputmusters: Der schnell, aber nur kurzzeitig lernende Hippocampus spielt dem Kortex das Aktivierungsmuster eines für wichtig erachteten Lerninhalts quasi „off- line“ (z.T. in der Schlafphase) als „neuen Input“ immer wieder ein, bis die neuronale Vernetzung nachhaltig besteht. Dies gilt für das „Faktenlernen“; beim Lernen von Fähigkeiten müssen wir durch Üben die Muster wiederholen. Das Gehirn lernt nicht alles, es sucht nach Sinn und braucht Zeit Landesinstitut für Schule, Soest

lerntheoretische Grundlagen Schulen haben mit „Kindern-in-Entwicklung“ zu tun. Das noch nicht ausgereifte, sich entwickelnde Gehirn filtert komplexe Sachverhalte; es reduziert Komplexität entsprechend der erreichten Verarbeitungskapazität, so dass zunächst nur einfache, aber grundlegende Inhalte wahrgenommen und gelernt werden können. Die hohe Erfahrungsabhängigkeit des Gehirns macht es lebensgeschichtlich hochgradig verletzbar. Stress und Angst schränken die Aktivität des Hippocampus ein; langfristig führen sie zu einer Verkleinerung dieses Hirnareals. Das Gehirn behält zeitlebens seine plastischen Eigenschaften, d.h. Input verändert Synapsengewichte und Strukturen. Das Gehirn entwickelt sich und es bleibt plastisch Landesinstitut für Schule, Soest

BRAIN-friendly Learning - Merkmale von Lehr- und Lernprozessen anschluss- fähig an die jeweiligen (individuell oft breit gestreuten) Erfahrungs- und Wissensbestände (Strukturen) anschließend klare Zu- und Einordnung in vorhandene Erfahrungsbestände er- möglichend die jeweiligen Bestände differenzierend, erweiternd, ausbauend entwicklungsinduzierend, offen für weitere Erfahrungsmöglich- keiten wirklich-keits-orientiert Beispiele aus der Erfahrungswelt, authentische Problemstellungen Deutungs- und Interpretationsmuster, denen man in der eigenen Alltagswelt begegnet praktische, nutzbare Ergebnisse Landesinstitut für Schule, Soest

BRAIN-friendly Learning - Merkmale von Lehr- und Lernprozessen Viabel problemorientierte Zugänge; Informationen selbst suchen und Probleme überwinden lassen Bewährung des Wissens als „operativ tauglich“, als leistungsfähig, als nützlich sich bewährende, tragfähige Lösungsmuster / einsehbarer Gebrauchswert“ übertragbare Modelle für Denken, Handeln, Fühlen ähnlich und variierend wiedererkennbare Strukturen und gleiche sowie ähnliche Erfahrungen Übung und Training Zeit zum Verarbeiten Landesinstitut für Schule, Soest

BRAIN-friendly Learning - Merkmale von Lehr- und Lernprozessen situiert konkrete, überschaubare Situationen Anwendungskontexte für das zu erwerbende Wissen neue Einstiege und Verbindungen durch multiple Kontexte / Erarbeitung und Anwendung in unterschiedlichen Situationen emotional Relevanz auch über emotionale Anknüpfungspunkte Nähe und Betroffenheit im weitesten Sinne emotive Grundlagen für Engagement herstellen Landesinstitut für Schule, Soest

BRAIN-friendly Learning - Merkmale von Lehr- und Lernprozessen interaktiv aktive Auseinandersetzung / Aktionen – Reaktionen - multiple Perspektiven eigene und gemeinsame Lernwege suchen Ko-Konstruktionen ermöglichen durch kommunikative und soziale Kontakte, Diskurs, Aushandeln, Beratung, Mitgestaltung vernetzend Beziehungen zu anderen eigenen Erfahrungsebenen herstellen unterschiedliche Verarbeitungsformen einbeziehen Beziehungen herstellen zu anderen „fremden“ Problemen und Sachzusammenhängen strukturiert Komplexität, Progression den Verstehensmöglichkeiten anpassen Wiederholung, Ähnlichkeit und Varianz der Muster entwicklungs- adäquat gestalten Aufbau und Entwicklung „innerer“ Strukturen des Wahrnehmens und Verarbeitens unterstützen Landesinstitut für Schule, Soest