Nachhaltigkeit des Lernens aus neurobiologischer Sicht

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1 Studienseminar Koblenz Teildienststelle Altenkirchen Nachhaltigkeit des Lernens aus neurobiologischer Sicht Wie erreichen wir aus neurobiologischer Sicht ein nachhaltiges Lernen? Unterrichtsprinzipien Problemorientierung Schülerorientierung Alltagsbezug/ Erfahrungsbezug Interdependenz Kontextualisierung Strukturierung Kategorisierung Vernetzung Diskursivität Transfer Konzentration Nachhaltigkeit Spiralprinzip 1

2 Das menschliche Gedächtnis semantisches episodisches prozedurales Priming 2

3 Gedächtnissysteme Deklaratives Gedächtnis Nicht- Deklaratives Gedächtnis Episodisches/ Autobiografisches Gedächtnis semantisches G. Wissenssystem Prozedurales Gedächtnis Priming Episodisches/ autobiografisches Gedächtnis singuläre Ereignisse autobiografische Inhalte nach Ort und Zeit bestimmte Fakten vgl. Filme 3

4 semantisches Gedächtnis = Wissenssystem Weltkenntnisse Schulwissen Semantik + Syntax Zusammenhänge Prozedurales Gedächtnis speichert mechanische und motorische Bewegungs- und Handlungsabläufe 4

5 Priming erleichtertes Erinnern an ähnlich erlebte Situationen und bekannte Reizmuster vgl. Fotosammlung Lernen aus neurobiologischer Sicht 5

6 Die neurobiologische Sicht Lernen findet eigenaktiv statt: Jeder konstruiert sich sein Wissen selbst. Wissen kann nicht übertragen werden. Die Bereitschaft zu lernen wird durch das limbische System gesteuert. Es verbindet jede Information mit einem Gefühl und entscheidet, ob eine Information durchgelassen wird oder nicht. Sprechen fördert die Hirnaktivität Das Gehirn ist besonders aktiv und kreativ, wenn man in entspannter Atmosphäre eher beiläufig seine Gedanken mit einem Partner oder einer Partnerin im Gespräch austauscht. 6

7 An Sprache gebunden sind das semantische Gedächtnis + episodische Gedächtnis d.h. auf diesen Gedächtnisebenen findet Lernen nur vermittelt durch Sprache statt, Wissen wird über Begriffe abgespeichert Lernen aus neurobiologischer Sicht limbisches System Dendriten Dendriten Synapsen neuronale Kontakte Das Gehirn lernt nicht alles, es sucht nach Sinn und braucht Zeit Information wird nicht eins zu eins gespeichert, sondern verarbeitet Gelernt werden komplexe Muster und Strukturen Das Gehirn entwickelt sich und es bleibt plastisch Interesse und Durchhaltevermögen Eigenaktivität und Interaktion Strukturierung und Vernetzung Es gibt kein Nichtlernen begeistern und ermutigen passende Aufgaben stellen und den Diskurs fördern informieren und Strukturen bewusst machen wiederholen, üben und anwenden 7

8 Lernschritte Lernen als neurobiologischer Prozess erfolgt in fünf Schritten 1. Wahrnehmen 2. Erkennen 3. Verstehen 4. Festigen 5. Erinnern 8

9 1. Wahrnehmen Den Sinnesorganen sind im Gehirn Wahrnehmungsfelder zugeordnet. Diese müssen aktiviert sein ( stand-by- Schaltung hochdimmen), damit eine Information wahrgenommen wird. Erwartungshaltung und Konzentration sind von entscheidender Bedeutung. 2. Erkennen bedeutet Anknüpfen an Bekanntes: 1 Mrd. Neuronen feuern jetzt gleichzeitig. Das Problem muss sichtbar werden, d.h. ins Bewusstsein gelangen, muss als relevant erkannt werden, und der Anteil des Neuen darf nicht zu hoch sein: 85 % bekannt zu 15 % neu 9

10 3. Verstehen Der neue Lerninhalt aktiviert Zellcluster im Gehirn, die synchron feuern; dadurch wird die neue Information repräsentiert. Der bekannte Anteil aktiviert Neuronennetze, die ähnliche Inhalte repräsentieren; damit wird das Neue mit Vorhandenem verknüpft und in bestehende Muster integriert. Das Erkennen von Strukturen aktiviert übergeordnete Neuronennetze, sog. Detektoren, z. B. der Detektor Obst feuert bei Äpfeln, Birnen, aber auch bei exotischen, bisher unbekannten Obstsorten. 4. Festigen findet im Schlaf statt (über den Hippocampus in den Tiefschlafphasen) häufiges Wiederholen und Erinnern ist förderlich ein starker emotionaler Kontext ist förderlich 10

11 5. Erinnern ist an andere Strukturen gebunden als das Einspeichern (gilt für das semantische und das episodische Gedächtnis) muss also stattfinden, um den Zugriff auf die Gedächtnisinhalte zu ermöglichen ist ein eigenständiger Lernprozess Arbeitsauftrag Ordnen Sie bitte Ihrem Lernschritt die passenden Unterrichtsprinzipien zu. Begründen Sie Ihre Entscheidung mit Vorgängen auf neurobiologischer Ebene und erläutern Ihre Vorstellungen anhand eines Beispiels aus Ihrem Unterricht. 11

12 Lernschritte 1. Wahrnehmen 2. Erkennen 3. Verstehen 4. Festigen 5. Erinnern Unterrichtsprinzipien Problemorientierung Schülerorientierung Alltagsbezug/ Erfahrungsbezug Interdependenz Kontextualisierung Strukturierung Kategorisierung Vernetzung Diskursivität Transfer Konzentration Nachhaltigkeit Spiralprinzip LERN- SCHRITTE 1. Wahrnehmen 2. Erkennen 3. Verstehen 4. Festigen 5. Erinnern HIRN- STRUKTUREN UNTERRICHTS- Wahrnehmungsfelder Limbisches System Großhirn u.a.m. Hippocampus Großhirn Großhirn und Abrufwege PRINZIPIEN Konzentration herstellen Erfahrungsbezug Interdependenz Kategorisierung Strukturierung Transfer Spiralprinzip Nachhaltigkeit Transfer sinnstiftende HA 12

13 Abspeichern =/= Erinnern Der Zugriff auf abgespeicherte Informationen erfolgt für das semantische und das deklarative Gedächtnis auf einem anderen Wege als das Erinnern. Beide Lernprozesse müssen stattgefunden haben, um auf Wissen aktiv zugreifen zu können. 13