Förderung der Selbstregulation durch Förderung exekutiver Funktionen

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1 Förderung der Selbstregulation durch Förderung exekutiver Funktionen Dr. Sabine Kubesch INSTITUT BILDUNG plus Kaiserstraße Heidelberg Exekutive Funktionen - Grundlage für selbstreguliertes Verhalten Die Fähigkeit, das eigene Denken bzw. die Aufmerksamkeit und das Verhalten sowie die eigenen Emotionen gezielt steuern zu können, ist eine wichtige Grundlage für den Erfolg in der Schule und im Leben. Dieser Fähigkeit zur Selbstregulation liegen die sogenannten exekutiven Funktionen im Stirnhirn zugrunde, dessen Entwicklung erst im Erwachsenenalter abgeschlossen ist. und das zeitlebens anpassungsfähig und damit lernfähig ist. Zu den exekutiven Funktionen zählen das Arbeitsgedächtnis, die Inhibition (Impuls- und Aufmerksamkeitskontrolle) und die kognitive Flexibilität. Das Arbeitsgedächtnis ermöglicht uns, Informationen kurzzeitig zu speichern und mit den gespeicherten Informationen zu arbeiten. Mit Hilfe der Inhibition sind wir in der Lage, spontane Impulse zu unterdrücken sowie die Aufmerksamkeit willentlich zu lenken und Störreize auszublenden. Die kognitive Flexibilität ist die Fähigkeit, den Fokus der Aufmerksamkeit zu wechseln (Diamond 2011), sich schnell auf neue Situationen einstellen und andere Perspektiven einnehmen zu können. Diese exekutiven Funktionen steuern im Zusammenspiel selbstreguliertes Verhalten. Sie unterstützen uns zudem dabei, Entscheidungen zu treffen, planvoll aber auch flexibel und zielgerichtet vorzugehen, das eigene Handeln zu reflektieren und dieses ggf. zu korrigieren (Spitzer u. Kubesch 2010). Nur wer in der Lage ist, spontane Impulse zu unterdrücken und damit eigene Bedürfnisse für eine gewisse Zeit hinten anzustellen (man spricht auch vom Belohnungsaufschub) und so auch herausfordernde oder ermüdende Aufgaben mit Ausdauer meistern kann (Greene 2008), wer sein angestrebtes Ziel nicht aus den Augen - bzw. aus dem Arbeitsgedächtnis - verliert, wer flexibel reagieren kann und sich nicht allzu leicht ablenken lässt, kann erfolgreich

2 lernen. Damit tragen exekutive Funktionen auch zur Willensbildung und zu diszipliniertem Verhalten bei. Die Fähigkeit zur Selbstregulation ist folglich auch Grundlage für eigenverantwortliches und selbstgesteuertes Lernen und Arbeiten (vgl. auch Brunsting 2009). Sie ist gleichzeitig Basis für die Entwicklung sozial-emotionaler Kompetenzen von Kindern und Jugendlichen und damit für ein friedliches Zusammenleben in Gemeinschaften. Das Arbeitsgedächtnis ist trotz seiner begrenzten Speicherkapazität von etwa 5-7 Elementen wie Worte, Objekte und Ziffern über einen Zeitraum von nur wenigen Sekunden von großer Bedeutung. Es ermöglicht eine aktive Aufrechterhaltung aufgabenrelevanter Informationen, die für weitere Operationen benötigt werden, wodurch komplexe kognitive Funktionen wie die Sprache und auch mathematische Leistungen entstehen können. Das Arbeitsgedächtnis ist zum Beispiel dann besonders gefordert, wenn Schüler sich Zwischenergebnisse einer Kopfrechnung merken, längere Sätze verstehen und mehrere Anweisungen befolgen sollen ( Schlagt das Buch auf Seite 23 auf und bearbeitet die Aufgaben 4a bis c. Anschließend ). Ein gut funktionierendes Arbeitsgedächtnis ermöglicht es folglich, sich an eigene Handlungspläne und an Instruktionen anderer Personen besser zu erinnern, wodurch auch Handlungsalternativen verstärkt berücksichtigt werden können. Die Inhibition unterstützt situationsangemessenes Verhalten. Vielfach bedeutet dies, nicht ständig von äußeren Bedingungen, den eigenen Emotionen oder fest verankerten Verhaltensweisen beeinflusst zu sein, sondern zielgerichtet und flexibel zu handeln. Durch die Fähigkeit, Verhalten zu hemmen, gelingt es damit, diejenigen Aktivitäten oder Handlungen zu vermeiden, die einem angestrebten Ziel oder dem aktuellen Kontext entgegenstehen. Mit einer guten Inhibition fällt es also leichter, sich nicht ablenken zu lassen, den Computer nicht einzuschalten, sondern mit den Hausaufgaben zu beginnen oder einen Konflikt mit Worten zu führen und nicht mit Fäusten auszutragen. Die kognitive Flexibilität ermöglicht es, sich auf neue Anforderungen schnell einstellen zu können. Sie beschreibt zudem die Fähigkeit, Personen und Situationen aus anderen, neuen Perspektiven zu betrachten und zwischen diesen Perspektiven zu wechseln. Eine gut ausgebildete kognitive Flexibilität hilft damit, offen für die Argumente anderer zu sein, aus Fehlern zu lernen und sich auf neue Lebenssituationen und Arbeitsanforderungen schneller und besser einzustellen (vgl. Kubesch u. Walk 2009).

3 Selbstregulation der Schlüssel zum Erfolg Exekutive Funktionen und Lernleistung Schülern, denen es nicht gelingt, sich auf die Inhalte des Unterrichts zu konzentrieren, weil sie entweder ängstlich, besorgt oder verärgert sind, sie von Mitschülern bzw. der Klassenraumgestaltung abgelenkt werden oder weil eine zu große Menge an Informationen die Kapazität ihres Arbeitsgedächtnisses übersteigt, haben oftmals nicht gut ausgebildete exekutive Funktionen. Ihnen fehlt damit eine wichtige Basis für gelingendes Lernen. Exekutive Funktionen spielen auch dann eine Rolle, wenn es Schülern schwer fällt, sich umzustellen, so z.b. von einer Umgebungsbedingung zu einer anderen (von der freien Spielsituation auf dem Pausenhof zur Stillarbeit im Klassenzimmer) oder von einer Aufgabe zur anderen (von dem Bereitlegen der Lernmaterialien (der Vorbereitung) zum eigentlich Start der Arbeit) (Greene 2008). Dieser Mangel insbesondere an kognitiver Flexibilität und Inhibitionsfähigkeit zeigt sich auch in Situationen, in denen es Schülern schwer fällt, mit Unvorhersehbarkeiten, Unsicherheiten und Neuheiten umgehen zu können. Schülern mit schwachen exekutiven Funktionen haben deshalb auch häufiger Probleme, von Routineabläufen oder einem ursprünglichen Plan abzuweichen bzw. Situationsfaktoren einzubeziehen, die nahelegen, einen Handlungsplan entsprechend zu modifizieren (Greene 2008). Es gibt vermutlich eine große Zahl an Kindern und Jugendlichen mit nicht ausreichend ausgebildeten exekutiven Funktionen (Gathercole u. Alloway 2010). Exekutive Funktionen sind jedoch für die schulische Lernleistung während der gesamten Schulzeit von zentraler Bedeutung (Diamond u.a. 2007). Insbesondere das Arbeitsgedächtnis und die Fähigkeit zur Inhibition korrelieren mit der Lernleistung in den Bereichen Mathematik, Sprache und Naturwissenschaft (zur Übersicht: Diamond u.a. 2007). So gibt es bspw. einen engen Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeitssteuerung mit mathematischen Fähigkeiten (Meyer u.a. 2010). Dabei profitiert neben der schulischen Lernleistung (Holmes u.a. 2009) und dem Alltagsverhalten (Klingberg 2009) auch die fluide Intelligenz (Jaeggi u.a. 2008) von einem Arbeitsgedächtnistraining. Und hier kommt es auf die Übung an: Je häufiger das Arbeitsgedächtnistraining erfolgt, desto größer ist der Effekt in Bezug auf die Intelligenz (Jaeggi u.a. 2008). Gleichzeitig gilt es zu berücksichtigen, dass das Arbeitsgedächtnis (z.b. im Alter von 5 Jahren) im Vergleich zum IQ der bessere Prädiktor für die schulische Lernleistung in den Bereichen Sprache und Mathematik (im späteren Alter von 11 Jahren) ist (Alloway u. Alloway 2010). Bislang werden Arbeitsgedächtnisprobleme von Schülern jedoch häufig fehldiagnostiziert. Pädagogen beschreiben Schüler mit

4 defizitärem Arbeitsgedächtnis oftmals fälschlicherweise als motivationslos, aufmerksamkeitsgestört oder weniger intelligent (Gathercole u. Alloway 2010). Neben dem Arbeitsgedächtnis ist auch die Fähigkeit zur Selbstregulation für die schulische Lernleistung vergleichbar bedeutsam wie der IQ (Blair u. Razza 2007, Duckworth u. Seligman 2005). Zudem besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Selbstregulationsfähigkeit von Schülern und unentschuldigten Fehltagen in der Schule. Gleichzeitig erlaubt die Selbstregulation Aussagen darüber, wann Schüler mit den Hausaufgaben beginnen, wie lange sie für die Erledigung der Hausaufgaben benötigen und wie viel Zeit sie vor dem Fernseher verbringen (Duckworth u. Seligman 2005). Exekutive Funktionen und die sozial-emotionale Entwicklung Schüler mit höherer Selbstregulationsfähigkeit verfügen aber nicht nur über bessere Schulleistungen, sondern sie können auch mit Stress und Frustration besser umgehen (Mischel u.a. 1989). So können Kinder, die gute Ergebnisse in einem Inhibitionstest aufweisen, sowohl positive als auch negative Emotionen besser unterdrücken als Kinder mit schlechteren Testergebnissen. Andere Studienergebnisse zeigen, dass weniger aggressive Kinder zudem häufig über ein stärker ausgebildetes empathisches Verhalten verfügen (Carlson 2003). Gleichzeitig zeigen Kinder mit einer besseren inhibitorischen Verhaltenskontrolle ein ausgeprägteres Sozialverhalten und weniger Internalisierungsprobleme (wie Minderwertigkeitsgefühle, Einsamkeit und depressive Verstimmung) als Kinder mit schlechteren kognitiven Kontrollfunktionen (Rhoades u.a. 2009). Eine schlecht ausgeprägte Selbstregulationsfähigkeit im frühen Kindesalter (4 Jahre) sagt darüber hinaus eine Ablehnung von Gleichaltrigen im späteren Kindesalter (9 Jahre) voraus, die wiederum antisoziales Verhalten im frühen Jungendalter (11 Jahre) prognostiziert (Trentacosta u. Shaw 2009). Exekutive Funktionen befähigen zu Mitgefühl und Selbstbeherrschung und sind damit eine wichtige Grundlage für das soziale Zusammenleben in Familie, Schule und Freundeskreis. Die Aussagekraft der frühen Selbstregulationsfähigkeit von Kindern reicht dabei bis in das Erwachsenenalter. Die Fähigkeit zur Selbstregulation von Kindern im Alter zwischen 3 und 10 Jahren ermöglicht Aussagen sowohl zum Wohlstand als auch zur Gesundheit im Erwachsenenalter (Moffitt u.a. 2011). Unabhängig von ihrem IQ und der sozialen Schichtzugehörigkeit ihrer Eltern, sind Kinder mit besserer Selbstregulation als Erwachsene (im Alter von 32 Jahren) wohlhabender, gesünder und auch weniger häufig straffällig als Erwachsene, die in ihrer Kindheit über eine schlechter ausgebildete Selbstregulationsfähigkeit verfügt haben (Moffitt u.a. 2011).

5 Um die Lernleistung der Schüler zu fördern und sie auf das Leben vorzubereiten, sollten demnach exekutive Funktionen und (darüber) die Selbstregulation von Kindern und Jugendlichen über die gesamte Schulzeit gezielt und umfassend gefördert werden. Förderung exekutiver Funktionen und der Selbstregulation in der Ganztagsschule Sitz des exekutiven Systems ist das Stirnhirn (präfrontaler Kortex), das nicht einzelne Informationen, sondern allgemeine Regeln speichert. Die Regeln, die wir in einem bestimmten Kontext lernen, können wir auf andere Kontexte übertragen. Ist das Ganztagsangebot in Schulen also darauf ausgerichtet, die Selbstregulation von Schülern zu fördern, kann die dort erlernte Selbstregulationsfähigkeit auf andere Bereiche und Lernsituationen übertragen werden. Dabei gilt es zu beachten, dass das Erlernen der Selbstregulation nicht von heute auf morgen und nicht allein auf Grund von Einsicht erfolgen kann. Da der präfrontale Kortex sich langsam entwickelt und vergleichsweise langsam lernt, benötigen Kinder und Jugendliche im Laufe ihrer Entwicklung sehr viele Situationen, in denen sie selbstreguliertes Verhalten üben und auf diese Weise lernen können. Ein Ganztagsschulangebot, das auf die Förderung exekutiver Funktionen bzw. der Selbstregulation ausgerichtet ist, kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten. Als pädagogisches Gesamt- oder Teilkonzept Die Förderung exekutiver Funktionen und der Selbstregulation konnte besonders eindrucksvoll in Kindergarten- und Schulprogrammen wie Tools of the Mind, MindUP, Montessori und PATHS (siehe auch Diamond u. Lee 2011) nachgewiesen werden. Diese Programme integrieren die Förderung exekutiver Funktionen bzw. der Selbstregulation täglich wiederkehrend in den Kindergarten- und Schultag - und dies in sozialer Interaktion im Spiel und beim Lernen. Im MindUP Programm (Kindergarten bis 8. Klasse) werden Kindern und Jugendlichen zudem neurobiologische Grundkenntnisse zu den exekutiven Funktionen vermittelt. Damit zusammenhängend integriert das Programm tägliche Achtsamkeits- und Atemübungen in den Schultag (siehe auch Schüler aus dem MindUP Programm zeigen im Vergleich zu Schülern aus Kontrollschulen positive Effekte nicht nur hinsichtlich der Förderung exekutiver Funktionen, sondern auch im Zusammenhang mit der Lernleistung, dem Sozialverhalten und dem Stresshormonspiegel (Schonert-Reichl u. Lawlor 2010, Schonert-Reichel u.a. 2011).

6 Im Spiel, durch Kunst und Musik Die Förderung exekutiver Funktionen kann in spielerischer Form erfolgen. Dies konnte anhand von eigens für die Förderung exekutiver Funktionen entwickelten Computerspielen nachgewiesen werden (Klingberg 2010; Posner u. Rothbart 2007). Studien zeigen aber auch, dass mediales Multitasking (Spitzer 2009) sowie das Sehen schneller Zeichentrickfilme exekutive Funktionen (Lillard u. Peterson 2011) beeinträchtigen können. Dagegen wirken sich Malen, Instrumentalunterricht (Pallesen u.a. 2010) sowie konzentrierte Hören von Musik (Moreno 2001) positiv auf exekutive Funktionen aus. Das Erlernen von Musikstücken beansprucht das Arbeitsgedächtnis, ebenso das Spielen nach Gehör. Nur mit Hilfe fokussierter Aufmerksamkeit gelingt das Spielen oder Singen vom Blatt. Selbstkontrolle muss aufgebracht werden für regelmäßiges Üben, gerade dann, wenn ein Musikstück noch nicht beherrscht wird oder man nur wenig Lust zum Üben verspürt. Beim gemeinsamen Musizieren im Chor und Orchester ist es zudem wichtig, sich auf die anderen Spieler und Sänger einzustellen, die Zeichen des Dirigenten richtig zu lesen, sich auf seine Anweisungen zu konzentrieren und diese bestmöglich umzusetzen. Zudem gibt es zahlreiche Kinderspiele, die exekutive Funktionen beanspruchen: ob Ochs am Berg, Feuer, Wasser, Sturm, Alle Vögel fliegen hoch oder auch Lieder wie Drei Chinesen mit dem Kontrabass und Auf der Mauer, auf der Lauer, sitzt 'ne kleine Wa.... All diese Spiele beanspruchen exekutive Funktionen. Diese Spiele haben, was die Förderung exekutiver Funktionen anbelangt, jedoch auch ihre Grenzen. Mit zunehmend entwickelten exekutiven Funktionen, muss das Training der Leistungsfähigkeit des exekutiven Systems der Kinder und Jugendlichen sukzessive angepasst werden; dann ist es notwendig, Regeländerungen vorzunehmen oder die Spielregeln zu erweitern, um die Schwierigkeitsstufen nach und nach zu erhöhen. Durch den Sport Neben der spielerischen Förderung exekutiver Funktionen auf kognitiver Ebene profitieren exekutive Funktionen ebenso von einem körperlichen Training. In verschiedenen Studien konnte sowohl bei jungen Erwachsenen (Themanson u. Hillman 2006) als auch bei Jugendlichen (Stroth u.a. 2009) und Kindern (Hillman u.a. 2009a, Hillman u.a. 2005) nachgewiesen werden, dass körperliche Fitness in einem positiven Zusammenhang mit exekutiven Funktionen steht. So zeigen bspw. körperlich fitte Jugendliche im Vergleich zu weniger fitten Jugendlichen höhere Aufmerksamkeitsprozesse und eine effektivere kognitive Kontrolle (Stroth u.a. 2009). Daraus lässt sich folgern, dass die Gehirne von körperlich

7 leistungsfähigeren Menschen effizienter arbeiten als die von Menschen mit geringerer Fitness. Akute Belastungseffekte auf exekutive Funktionen konnten u. a. bei jugendlichen Schülern nach einem 30-minütigen schwerpunktmäßig koordinativ- und ausdauerorientierten Sportunterricht nachgewiesen werden (Kubesch u.a. 2009). Die Schüler konnten, im Vergleich zu einer Ruhebedingung, nach dem Sportunterricht Störreize besser ausblenden. Dieser Effekt zeigte sich nicht nach einer 5-minütigen Bewegungspause im Klassenzimmer. Die Fähigkeit, Störreize ausblenden zu können, steht in einem positiven Zusammenhang mit der schulischen Lernleistung (Lan 2009). So zeigte sich in einer Studie an Kindern, dass sich nach einer 20-minütigen mittleren Ausdauerbelastung (Walking) nicht nur die Fähigkeit, Störreize auszublenden verbessert, sondern auch das Abschneiden in Lernleistungstests (Hillman u.a. 2009b). Kampfsportarten bzw. Kampfkunst wie Taekwondo und Tai Chi aber auch Yoga führen ebenfalls zu verbesserten exekutiven Funktionen (zur Übersicht: Diamond u. Lee 2011). Im Fußball konnte nachgewiesen werden, dass männliche und weibliche Angreifer, Mittelfeldund Abwehrspieler aus dem Profi- (1. Liga) und höheren Amateurbereich (3. Liga) im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung über bessere exekutive Funktionen verfügen. Im Vergleich der Fußballspieler schnitten die Spieler und Spielerinnen der 1. Liga besser ab als die der 3. Liga. Gleichzeitig lässt sich der Torerfolg aus den exekutiven Funktionen ableiten. Spieler mit trainierteren exekutiven Funktionen sind (zwei Jahre später) in der Torvorbereitung und im Torabschluss besser als Spieler mit schlechter ausgebildeten exekutiven Funktionen (Vestberg et al. 2012). Insbesondere in den Mannschaftssportarten aber auch in vielen Individualsportarten wie Tennis und Badminton müssen die Spieler oftmals in Bruchteilen von Sekunden und unter großem Druck die richtigen Entscheidungen treffen, flexibel sein im Denken und im Handeln, Impulse kontrollieren, die Aufmerksamkeit ganz auf die motorische Aufgabe richten, ohne sich ablenken zu lassen. Emotionen müssen gesteuert und negative Gefühle und Gedanken ausgeblendet werden. Die Spieler müssen sich Spielabläufe und Spielverhalten des Gegners einprägen und in der Spielsituation im Arbeitsgedächtnis bereitstellen, um die richtige Aktion schnellstmöglich einleiten zu können. Das alles sind wichtige Voraussetzungen für Erfolge im Mannschaftssport, die auch im Vereins- und Schulsport geschult und für die allgemeine Förderung kognitiver und sozial-emotionaler Entwicklungsprozesse genutzt werden können. Aufgrund von Studienergebnissen, die eine Kausalität zwischen körperlicher Fitness bzw. körperlicher Belastung und verbesserten exekutiven Funktionen sowie Lernleistungen nachgewiesen haben, sollte dem Sportunterricht und dem außerunterrichtlichen Sportangebot an Schulen ein weitaus größerer Stellenwert zukommen. Will man die akuten

8 positiven Effekte auf die Aufmerksamkeitsleistung von Schülern im Anschluss an eine körperliche Belastung (die den zeitlichen Rahmen aber auch die Intensität einer gewöhnlichen bewegten Pausen übersteigt) nutzen, sollte der Sportunterricht bzw. der außerunterrichtliche Sport nicht in den Randstunden stattfinden, sondern möglichst täglich vor anderen wichtigen Fächern sowie vor Hausaufgaben- und weiteren Lernzeiten plaziert werden. Fazit Im deutschen Bildungssystem ist das Wissen um die Bedeutung exekutiver Funktionen für eine umfassende Förderung der Kinder und Jugendlichen immer noch weitgehend unbekannt. Bislang wissen nur wenige Schulakteure von diesen zentralen Gehirnfunktionen und davon, wie man sie spielerisch durch kognitives und körperliches Training schulen kann. Gleichzeitig kann die Förderung exekutiver Funktionen und der Selbstregulation in Ganztagsschulen in einfacher und vielfältiger Form integriert werden, wodurch sowohl die Lernleistung der Heranwachsenden wie auch ihre sozial-emotionale Entwicklung weit über die Schulzeit hinaus positiv beeinflusst werden kann. Wichtige Voraussetzungen dafür sind: kontinuierlich wiederholtes Üben und eine zunehmend steigende Beanspruchung exekutiver Funktionen. Zentral ist zudem eine Integration der Schulung exekutiver Funktionen in die Förderung der sozial-emotionalen und körperlichen Entwicklung der Kinder und Jugendlichen (vgl. Diamond u. Lee 2011). Gerade in den Bereichen Sport, Musik und Kunst lernen die Kinder und Jugendlichen Selbstwirksamkeit, d. h. sie lernen, ich kann es, sie lernen, wenn ich mir Mühe gebe, werde ich besser. Wenn man im Sport trainiert oder in musisch-ästhetischen Bereichen übt und dafür braucht man Selbstregulation lernt man und allmählich beherrscht man einen Bewegungsablauf oder ein Musikstück, die man vorher noch nicht konnte und das macht unmittelbar Freude und bedeutet Erfolg. Auf diese Weise lernen Schüler also, dass Lernen Freude macht und zum Erfolg führt. Und wenn sie zudem in einem Wettkampf bestehen oder wenn sie an einer Aufführung teilnehmen, dann lernen die Schüler, dass sie in der Lage sind, ihre Emotionen zur steuern bzw. die eigenen Ängste zu überwinden. Damit lernen sie auf eine allgemeine Art wichtige Kompetenzen. Das Gehirn ist nicht dazu geeignet, Einzelheiten zu lernen (oder kennen Sie die Höhe des Bruttoinlandprodukts? Das Geburtsjahr von Goethe? Die atomare Masse von Eisen und Sauerstoff?). Im Gehirn speichert man allgemeines Wissen über die Welt. Einzelne Fakten sind vergleichsweise unwichtig. Wichtig ist das, was man an Fertigkeiten, Fähigkeiten, Einstellungen und Haltungen lernt. Und dies gilt es in der Schule zu lernen, weil man diese Kompetenzen im Leben ständig benötigt. Die Förderung exekutiver Funktionen und der Selbstregulation tragen wesentlich dazu bei.

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