OPERATIVE LERNTHEORIE Neurobiologie und Psychologie der Entwicklung des Menschen durch Selbstveränderung

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1 OPERATIVE LERNTHEORIE Neurobiologie und Psychologie der Entwicklung des Menschen durch Selbstveränderung von Jürgen Grzesik 2002 VERLAG JULIUS KLINKHARDT BAD HEILBRUNN OBB.

2 Inhaltsverzeichnis I. II. III. Bildnachweise Vorwort Eine operative neurobiologische und psychologische Theorie des Lernens hat einen spezifischen Zuschnitt Der Realitätsbereich, in dem die Prozesse des Lernens auftreten, ist die Informationsverarbeitung im neuropsychischen System Lernen findet in der Einheit des neuropsychischen Systems statt Lernen ist eine Funktion des gesamten Prozesses der menschlichen Informationsverarbei tung 1 Information wird durch mentale Aktivität in Form von mentalen Operationen generiert 2 Der Symbolverarbeitungsansatz entspricht nicht den neuropsychischen Gegebenheiten 3 Die menschliche Informationsverarbeitung hat eine charakteristische Gesamtstruktur Lernen ist Selbstveränderung des Prozessierens im operational geschlossenen neuronalen System Die räumlichen Verbindungen zwischen den Nervenzellen sind grundlegend für die Möglichkeiten von Prozessen zwischen ihnen 1 Die räumliche Verbindung zwischen den einzelnen Nervenzellen besitzt im gesamten zentralen Nervensystem (ZNS) dieselbe Grundstruktur 2 Jede Nervenzelle steht in spezifischen räumlichen Beziehungen zum gesamten zentralen Nervensystem 3 Zwischen mehreren Nervenzellen gibt es einfache und komplexe Formen der Verknüpfung 4 Die einzelnen Nervenzellen werden zu komplexen neuronalen Netzwerken verbunden 5 Die einzelnen neuronalen Netzwerke und deren Verknüpfung erfüllen psychische Funktionen 5.1 Der sensomotorische Funktionskreis 1 S.2 Der attentionale Funktionskreis 5.3 Der evaluativ-emotional-motivational-volutionale Funktionskreis 5.4 Der kognitive Funktionskreis 5.5 Der mediale Funktionskreis 6 Die gesamte Architektur des neuronalen Systems erfüllt für das Prozessieren und für seine Selbstveränderung durch Lernen bestimmte Funktionen In den synaptisch gekoppelten Nervenzellen gibt es eine gattungsallgemeine und im Verlauf der Ontognese ständig gleiche Form des Prozessierens der Nervenzellen im gesamten ZNS 1 Die Einheit der Aktivität des ZNS wird durch dieselbe Form des Prozesses in jeder Nervenzelle ermöglicht I I

3 3. 4. IV. 6 a) Das Prozessieren der einzelnen Nervenzelle b) Die Signalübertragung von einer Zelle zur anderen im synaptischen Spalt 2 Die unterschiedlichen Funktionseinheiten haben unterschiedliche Prozeß- Strukturen 3 Die Form der jeweiligen Aktivität wird durch die Prozeßstruktur des gesamten ZNS modelliert Der neuronale Prozeß des Lernens besteht aus der Transformation von bereits aktivierbaren Aktivitatsmustern in modifizierte Muster, der zunehmenden Erleichterung der Erreichung des Schwellenwertes für ihre Aktivierung und der Verbesserung ihrer Abrufbarkeit durch die Erhöhung der Zahl der Zugänge zu ihnen 3.1 Die Grenzen, innerhalb deren gelernt werden kann, werden vom ZNS gezogen 3.2 Erwerb besteht aus neuen Verbindungen im Aktivitätsmuster einer Gesamtaktivität in allen Hauptfunktionskreisen des ZNS 3.3 Akquisition und Behalten sind Funktionen spezifischer Prozesse im ZNS 3.1 Erinnern ist der Prozeß der Re-Aktivierung, der sich zusammensetzt aus einem oder unterschiedlichen erregenden Prozessen und der erneuten Aktivität eines Aktivitatsmusters unterschiedlicher Zusammensetzung und Komplexität 3.5 Es gibt nur eine Prozeßform des Lernens, aber viele Funktionsbereiche. in denen auf dieselbe Weise gelernt wird Was kann die neurobiologische Theorie des Lernens erklären? 4.1 Die koaktiven Nervenzellen des ZNS bilden den Raum, in dem Lernen stattfindet 4.2 Die chemischen und elektrophysikalischen Prozesse spezifischer Aktionspotentiale und Aktivitätsmuster, der Langzeitpotenzierung und der Proteinsynthese sowie der spezifischen Reaktivierungspotentiale haben die psychische Funktion des Lernens als Erwerb, Behalten und Re-Aktivierung einer neuen psychischen Funktion 4.3 Die im physikalischen Raum des ZNS verteilten neuronalen Netzwerke haben spezifische psychische Funktionen 4.4 Das neuronale System besteht aus Hauptfunktionskreisen, die das einheitliche Prozessieren der gesamten Einheit durch gegenseitige Regulierung sicherstellen 4.5 Lernen ist die psychische Funktion der Veränderung des Prozessierens des gesamten ZNS durch eigenes Prozessieren 4.6 Die Quantität und die qualitativ unterschiedlichen Funktionsbereiche des Lernbaren werden durch die Anatomie und durch die Form des Prozessierens im ZNS sowohl ermöglicht als auch begrenzt 4.7 Der Forschungsstand der Neurobiologie enthält Annahmen über Grundzüge einer einheitlichen Theorie der neuronalen Prozesse mit der psychischen Funktion des Lernens, die einen hohen spezifischen Erklärungswert besitzen Lernen ist Selbstveränderung des Prozessierens im operational geschlossenen psychischen System Wie das neuronale System ist das psychische System operational geschlossen und für die Umwelt nur soweit offen, wie es selbst durch seine eigenen Operationen Umweltinformationen erzeugt I

4 Das psychische System ist operational geschlossen und informationell offen 2 Die Relation zwischen Orientierung und Reaktion ist eine erste Dimension der Prozeßstmktur des psychischen Systems 3 Die Relation zwischen Gesamtsystem und Subsystemen ist eine zweite Dimension der Prozeßstmktur des psychischen Systems 4 Die Relation zwischen umweltbezogenem Operieren und Operieren an Operationen ist eine dritte Dimension der Prozeßstmktur des psychischen Systems Das psychische System prozessiert jeweils nur einen Teil seiner Aktivitäten in einer Einheit, die die Prozeßstruktur der Handlung besitzt Das Arbeitsgedächtnis aktiviert Operationen als die Prozeßeinheiten, aus denen sich jede Handlung zusammensetzt 3.1 Der Umfang der Prozeßeinheit kurzzeitiges Arbeitsgedächtnis" steht in einem spezifischen Verhältnis zum Umfang der Prozeßeinheit,,Handlung" 3.2 Das KAG erbringt eine spezifische Gedächtnisleistung 3.3 Das KAG ist kein neutraler Speicher für Informationen jeder Art, sondern es besitzt eine eigene Prozeßstruktur für die Organisation von Informationen, die sich von der Prozeßstruktur der Handlung deutlich unterscheidet 3.4 Die Aufmerksamkeit reguliert den ständigen schnellen Wechsel der durch das KAG aktivierten und koordinierten Information 3.5 Handlung und Arbeitsgedächtnis regeln sich gegenseitig und bilden so die gattungsallgemeine ontogenetisch stabile Makrostruktur des Prozessierens, d.h. den Prozessor, des ganzen psychischen Systems 3.6 Lernen findet erst in den Prozessen statt, die vom KAG aktiviert werden 3.7 Die psychische Operation kann als Einheit der jeweils im KAG vollzogenen psychischen Aktivität angesehen werden Selz beschreibt die intellektuelle Operation als reale psychische Prozeßeinheit in der Handlung als der Prozeßstruktur des psychischen Systems Piaget beschreibt die Operation als kleinste gelernte Prozeßeinheit, durch deren Vollzug sich das Prozessieren des gesamten psychischen Systems um die durch sie erbrachte Leistung verändert 5.1 Das Schema einer Aktion ist nach Piaget die Anfangseinheit der psychischen Entwicklung und die Ausgangseinheit für kognitive Operationen 5.2 Der Vollzug einer neuen Operation ist nach Piaget der Teilprozeß der Akquisition im Gesamtprozeß des Lernens 5.3 Der Erwerb einer neuen Operation wird nach Piaget durch die Prozeßstruktur des gesamten psychischen Systems geregelt 5.4 Klassifikationen der realen singulären operativen Veränderungen an Systemen von Operationen werden von Piaget nur unter bestimmten Gesichtspunkten vorgenommen 5.5 Konservierende Verstärkung und Rekonstruktion von Assimilationsschemata gehören nach Piaget zum kontinuierlichen Prozessieren des psychischen Systems 5.6 Durch den Vergleich der Annahmen von Selz und Piaget über die Operation als psychische Prozeßeinheit wird die Reichweite der Erklärungsleistung ihrer Theorien erkennbar

5 V Lernen ist die operative Selbstveränderung des neuronalen und des psychischen Systems Die Erklärungsleistung von neurobiologischen und psychologischen Annahmen für die Prozesse des Lernens erhöht sich durch ihre Verbindung Die Selbstveränderung durch Lernen wird von der Prozeßstruktur des gesamten neuropsychischen Systems geleistet 1 Das Gesamtsystem, das aus einem ständigen Verbund von reziprok miteinander verbundenen Hauptfunktionen besteht, prozessiert durch die Aktivierung von wechselnden Kombinationen aus gelernten Subfunktionen der Hauptfunktionen 2 Die Beziehung zur Systemumwelt wird durch den sensomotorischen Funktionskreis hergestellt 3 Das attentionale System regelt die Wachheit und Aufmerksamkeit im gesamten neuropsychischen System 4 Das evaluative und emotionale System regelt das attentionale System 5 Das kognitive System produziert das Resultat der Orientierung und das Handlungssystem den Plan für die Reaktion 6 Das mediale System vermittelt sensorisch-motorische Informationen zwischen dem psychischen System und anderen psychischen Systemen sowie zwischen den Hauptfunktionskreisen im psychischen System 7 Der Hauptfunktionskreis mit der Funktion des Lernens produziert eine dauerhafte und wieder aktivierbare Selbstveränderung von Subfunktionen aller anderen Hauptfunktionskreise Besonders geartete Störungen des Prozessierens im gesamten neuropsychischen System bilden den Input für den zyklischen Prozeß der Selbstveränderung aus Akquisition, Behalten und Reaktivierung mit dem Output der gänzlichen oder partiellen Behebung der Störungen durch bestimmte Veränderungen der Möglichkeiten des Prozessierens Der Akquisitionsprozeß des Lernens besteht aus dem erstmaligen Vollzug von neuen Operationen im Prozessieren des gesamten neuropsychischen Systems 4.1 Das Lernsystem löst im gesamten neuropsychischen System an den Störstellen selbst durch die Aktivierung von neuen funktionsspezifischen neuronalen Verbindungen bzw. durch den Vollzug von neuen Operationen Selbst- Veränderungen aus 4.2 Die lernbaren operativen Einheiten haben die Struktur von Aktivitätsmustern in systemisch miteinander verbundenen Neuronen mit spezifischen psychischen Funktionen Der Behaltensprozeß des Lemens besteht aus einem besonderen Zyklus mit der psychischen Funktion, die wiederholte Aktivierung einer neuen Operation zunehmend zu erleichtern Der Reaktivierungsprozeß des Lernens besteht aus einem Zyklus von spezifischen Teilprozessen im gesamten Prozessieren des neuropsychischen Systems Die Selbstveränderung des neuropsychischen Systems durch Lernen ist ein zyklischer Prozeß aus den drei Teilprozessen der Akquisition, des Behaltens und der Reaktivierung Die bisherigen Annahmen der Lernpsychologie erklären Teilprozesse irn Gesamtprozeß des Lernens

6 9. VI Wertheimer: Lernbare Operationen des räumlichen Denkens 8.2 Pawlow: Lernen der Verbindung zwischen unbedingtem und bedingtem Reiz durch sensorische Koaktivität 8.3 Konnektivismus: Simulation des Erwerbs von Wissensnetzen durch künstliche Netzwerke 8.4 Klimesch: Vernetzungstheorie Die operative Lerntheorie hat einen neuartigen Zuschnitt mit einem hohen Erklärungswert für den gesamten Prozeß des menschlichen Lernens 9.1 Durch den Zuschnitt der operativen Lerntheorie wird die Perspektive für den gesamten Raum des menschlichen Lernens geöffnet 9.2 Durch die Verbindung der neurobiologischen mit der psychologischen Empirie wird das Lernen als raumzeitlicher Kausalprozeß zugänglich 9.3 Durch die Verbindung von neurobiologischen und psychologischen Annahmen kann Lernen als ein Hauptfunktionskreis im basalen Zyklus des gesamten neuropsychischen Systems beschrieben werden 9.4 Die operative Lerntheorie hat die Theorieform einer empirischen beschreibenden und erklärenden Realitätswissenschaft mit dem Zuschnitt einer allgemeinen Rahmen-Theorie Durch die operative Theorie des Lernens können die Theorie und die Praxis der Förderung des Lernens durch Erziehung, Selbsterziehung und Therapie erheblich verbessert werden Jede lernfördernde Information kann auf die systemische Form des Lemens abgestimmt werden In allen unterscheidbaren und miteinander kombinierbaren neuropsychischen Funktionsbereichen kann die Entwicklung von Kompetenzen gezielt gefördert werden Für die flexible Anpassung des Erziehers bzw. Lehrers, des Therapeuten und auch des Lernenden selbst an den jeweiligen Verlauf des Vollzuges von Handlungen mit Lerngewinn kann aus der operativen Lerntheorie eine große Zahl von Handlungsmaximen abgeleitet werden Literaturverzeichnis Sachverzeichnis Ab bildungsnachweise I