Faktoren gelingenden Lernens Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft

Transkript

1 Faktoren gelingenden Lernens Erkenntnisse aus der Neurowissenschaft Und was heißt das für die Hochschule? Maren Lau ZNL TransferZentrum für Neurowissenschaften und Lernen Universität Ulm

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4 Penfields Homunculus

5 Kortikale Karten

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

8 Professionelle Klavierspieler: größere Gehirnregionen für das Hören von Klaviertönen [Pantev et al., 1998] Je jünger die Musiker, als sie mit dem Klavierspiel begannen, desto größer diese Region. [ebd.] Londoner Taxifahrer: vergrößerte Gehirnregion, für räumliche Orientierung zuständig [Maguire et al. 2000] Je länger diese Taxifahrer im Beruf, desto größer [ebd.] Junge Leute übten drei Monate Jonglieren: vergrößerte Gehirnregionen für Auge-Hand-Koordination [Draganski et al., 2004] Erwachsene ab Mitte Fünfzig brauchten länger, aber zeigten dieselben Veränderungen [Boyke et al., 2004] Betäubung der Finger einer Hand: innerhalb von drei Stunden schrumpften Gehirnregionen zuständig für deren Tastempfindungen. Es verbesserte sich die Tastempfindung im Gesicht. [Weiß et al., 2004]

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 beeinflusst das Lernen im Gehirn? Neurowissenschaftliche Binsenweisheiten: Grundprinzipien des Lernens aus der Perspektive des Gehirns

11 Wer war der Mörder?

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14 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit Zu Lernendes muss bedeutsam sein => Reizdarbietung allein reicht nicht Gesagt ist noch nicht gehört, gehört ist noch nicht verstanden.

15 Ein kleines Experiment

16 Ein kleines Experiment Können Sie die Symbole reproduzieren?

17 MUSTERERKENNUNG

18 Noch ein Experiment Gleich sehen Sie zwei Wörter. Mit diesen Wörtern sollen Sie einen Satz bilden. Denken Sie sich irgendeinen Satz aus. Es darf auch etwas Komisches sein.

19 Haus - Rabe

20 Drachen - Champagner

21 Bleistift - Konzert

22 Hose - Lampions

23 Auto - Oper

24 Sterne - Tisch

25 Zweiter Teil Gleich sehen Sie wieder zwei Wörter. Zu diesen Wörtern sollen Sie einen Satz lesen.

26 Schal - Traum Ich trug einen grünen Schal in meinem Traum.

27 Bonbons - Kopfhörer Bei den CDs und dem Kopfhörer lagen überall Bonbons.

28 Gitarre - Angel Er nahm die Gitarre und eine Angel mit in seinen Urlaub.

29 Party - Flugzeug Schon im Flugzeug begann die tolle Party.

30 Bett - Gabel Sie konnte kaum die Gabel halten, so schwach wie sie im Bett saß.

31 Sonne - Stuhl Er rückte sich den Stuhl weiter in die Sonne.

32 Auswertung des Experiments Testen Sie Ihr Gedächtnis! Wie hieß das Partnerwort der folgenden Wörter? An wie viele Worte können Sie sich richtig erinnern? Auf die Plätze Fertig

33 Schal Traum

34 Bonbons Kopfhörer

35 Gitarre Angel

36 Party Flugzeug

37 Bett Gabel

38 Sonne Stuhl

39 Zwischenstand: Wie viel Richtige?

40 Haus Rabe

41 Drachen Champagner

42 Bleistift Konzert

43 Hose Lampions

44 Auto Oper

45 Sterne Tisch

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47 Auswertung Wer war bei den Wörtern im gelesenen Satz besser? Wer war gleich gut? Wer war bei den Wörtern mit dem eigenen Satz besser?

48 Wie viel wird im Experiment behalten? Bobrow & Bower, 1969, J Exp Psych

49 Verarbeitungstiefe bewirkt nachhaltiges Lernen Zuhören Lesen Zuschauen Diskutieren Selber Tun Anderen erklären

50 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit Verarbeitungstiefe bewirkt nachhaltiges Lernen Lernen ist Spinnerei! - das Weben von Netzen und Knüpfen von Zusammenhängen Wer hat, dem wird gegeben. Das Vorhandensein und der Abruf von Vorwissen ist von hoher Bedeutung.

51 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit Verarbeitungstiefe bewirkt nachhaltiges Lernen Lernen ist Spinnerei! - das Weben von Netzen und Knüpfen von Zusammenhängen Wer hat, dem wird gegeben. Das Vorhandensein und der Abruf von Vorwissen ist von hoher Bedeutung. Der Aktivitätsschwerpunkt muss beim Lernenden liegen. Wodurch schaffen Sie das an der Hochschule?

52 Geht das auch im Hörsaal mit vielen Studenten? Forschungsfrage: Unterscheidet sich das Lernen der Studenten bei zwei verschiedenen Vorlesungsmethoden? Kontrollgruppe: Traditionelle Vorlesung (N = 267) Experimentalgruppe: Vorlesung mit Interaktion und Verarbeitungstiefe Vorlesung für BA Studenten in Physik (N = 271) Thema: Quantenmechanik (3 Stunden, innerhalb einer Woche) Deslauriers et al., 2011, Science

53 Noch mal genauer: Die andere Vorlesung Konzept deliberate practice (Ericsson et al., 1993) deliberate practice in dieser Studie eine Reihe von kniffligen Fragen und Aufgaben, mit denen die Studenten das Denken und Problemlösungen von Physikern üben bei gleichzeitigem Feedback Ziel: die Studenten nutzen die Vorlesungszeit zu deliberate practice : zum wissenschaftlichen Denken, zum Aufstellen und Prüfen von Hypothesen, zum Argumentieren relevanter Themen und zur kritischen Beurteilung ihrer eigenen Argumentation und die der anderen Deslauriers et al., 2011, Science

54 Der andere Unterricht Clicker Questions Which of the following are types of electromagnetic waves, just like the light coming from our sun? a. FM radio (i.e. Signal picked up) b. Microwave (i.e. Popcorn) c. Infrared (i.e. Night vision goggles) d. X-rays (i.e. I just broke my leg) e. all of the above Group Task A friend of yours reminds you that an EM wave consists of both an E and B field. She asks you if the following electric field E(x,t)=100x2t Volts/m could be that of an EM wave. Be quantitative in your answer. Deslauriers et al., 2011, Science

55 Die Ergebnisse: Wie gefiel es die Studenten? Deslauriers et al., 2011, Science

56 Die Ergebnisse: Wie schätzen die Studenten ihr Lernen ein? Deslauriers et al., 2011, Science

57 Die Ergebnisse: Das Wissen nach den Vorlesungen Deslauriers et al., 2011, Science

58 Nächstes Thema: Wieder ein Experiment 2 Gruppen (Gruppe 1, Gruppe 2)

59 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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61 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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63 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.

64 Bitte notieren Sie nun die medizinischen Verfahren

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

66 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.

67 Performance / Leistung Aktivierung und Lernen Arousal / Aktivierung

68 Aktivierung und Lernen Wie viel Informationen (%) wurden behalten? aktiviert neutral. aktiviert. neutral. Placebo. Betablocker. Cahill et al., 1994, Nature

69 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit Lernen braucht Aktivierung, z.b. durch emotionale Beteiligung

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76 Positive und negative Emotionen Erk et al., 2003, Neuroimage

77 Positive und negative Emotionen Erk et al., 2003, Neuroimage

78 Neurowissenschaftliche Binsenweisheit Lernen braucht Aktivierung, z.b. emotionale Beteiligung durch positive Emotionen

79 Neurowissenschaftliche Binsenweisheiten Erfolgserlebnisse werfen den Lernturbo an Beteiligung: Positive Emotionen aktivieren Verarbeitungstiefe schafft Nachhaltigkeit Bedeutung: Reizdarbietung allein reicht nicht Aufmerksamkeit: begrenzt, aber wichtig Erfahrungen: Das Gehirn generiert Regeln

80 Vielen Dank! Maren Lau ZNL TransferZentrum für Neurowissenschaften und Lernen Universität Ulm