Von der Synapse in die Schule? Elsbeth Stern

Transkript

1 Von der Synapse in die Schule? Elsbeth Stern

2 Hans baute ein Boot. Urs liess einen Drachen steigen. Lutz ass einen Apfel. Beat ging über das Dach. Jochen versteckte ein Ei. Dominik setzte das Segel. Peter schrieb ein Drama. Viktor drückte den Schalter.

3 Wer ass einen Apfel? Wer versteckte ein Ei? Wer liess einen Drachen steigen? Wer ging über das Dach? Wer drückte den Schalter? Wer setzte das Segel? Wer baute ein Boot? Wer schrieb das Drama?

4 Was ist mit Ihren Synapsen los? Warum hat Ihr Hippocampus versagt?

5 Was ist mit Ihren Synapsen los? War Ihre Amygdala mit Existenzängsten beschäftigt?

6 Noah baute ein Boot. Benjamin Franklin liess einen Drachen steigen. Adam ass einen Apfel. Der Weihnachtsmann ging über das Dach. Der Osterhase versteckte ein Ei. Christoph Kolumbus setzte das Segel. William Shakespeare schrieb ein Drama. Thomas Edison drückte den Schalter.

7 Wer ass einen Apfel? Wer versteckte ein Ei? Wer liess einen Drachen steigen? Wer ging über das Dach? Wer drückte den Schalter? Wer setzte das Segel? Wer baute ein Boot? Wer schrieb das Drama?

8 Eckpfeiler des Lernens Anforderungen der Umwelt Geist Gehirn

9 Jenseits der Verhaltensveränderung: Wie bildet sich Lernen ab? Geist (Mind) Gehirn (Brain) Psychische Funktionen: Intelligenz, Exekutive Funktionen, Emotionen Wissen Aktuelle Hirnaktivierung Überdauernde Hirncharakteristika: Synapsenverbindungen 9

10 Es geschah vor mindestens Jahren: genetischer Bauplan des menschlichen Gehirns 10

11 Es geschah vor mindestens Jahren: genetischer Bauplan des menschlichen Gehirns Was hat uns die Biologie mitgegeben, und was KANN die Kultur daraus machen? 11

12 Was macht Menschen (manchmal) so schlau? Womit uns die Natur ausgestattet hat Social minds (Sprache, joint attention, mind-reading) Fähigkeit zur symbolischen Wissensrepräsentation Fähigkeit zur langfristigen Planung und Flexibilität in der Zielbildung (exekutive Funktionen im Frontalhirn) Was Kultur daraus gemacht hat Gruppen (Gesellschaften), die von gemeinsamen Zielen und von Arbeitsteilung profitieren Symbolsysteme, die sich auch als Denkinstrumente eignen Kondensiertes Lernen durch schulische Instruktion 2/25/

13 Menschen haben ihre Umwelt gezielt verändert obwohl sie mit einem Gehirn ausgestattet sind, dessen genetischer Bauplan mindestens Jahre alt ist 2/25/

14 Jahre, seitdem : menschliches Genom und damit auch die Funktionsweise des Gehirns sind relativ stabil 5.000: Schrift in Gebrauch 3.000: mathematische Symbolsysteme in Gebrauch 2.200: Konzept der Dichte (Archimedes) 800: Arabisches Zahlensystem in Europa gängig 400: Analytische Geometrie entwickelt (Descartes) 300: Mechanik (Newton) 60: Struktur der DNA bekannt 14

15 CIV : XXVI = 104 : 26 = 2/25/

16 Expertise von Lehrern Anforderungen der Umwelt (Lehrplan, Lernziele) Geist (Wissen, Kompetenzen) Gehirn

17 Die Gedächtnisleistung hängt (fast) ausschliesslich von der Wissensorganisation ab: Neue Information muss an bestehende Information angebunden werden. Geringer Einfluss von Strategiewissen, starker Einfluss von Alzheimer und anderen Gehirnkrankheiten. Es gibt keinen unspezifischen Transfer (weder durch Latein, noch durch Schach oder Musik) Auch nicht mit Gehirnjogging oder Training exekutiver Funktionen

18 Hinweis auf Synapsenverbindungen ist kein Argument

19 Wissen als der Schlüssel zum Können Wissen DASS Deklatives Wissen (Fakten und Begriffe) Wissen WIE Prozedurales Wissen (automatisierte Handlungen) Der Unterschied zwischen diesen beiden Wissensarten ist wichtig für lernwirksamen Unterricht. Ob man sie auf der Ebene des Gehirns unterscheiden kann, ist irrelevant.

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21 Welche Lernvorgänge erzeugen automatisiertes prozedurales Wissen? Wiederholung Lernen am Erfolg Eventuell durch externe Steuerung (operantes Konditionieren) Fehler können den Lernprozess verzögern

22 Warum der Erwerb von anwendbarem konzeptuellem Wissen ungleich schwieriger ist Säugetier Gewicht Trägheit Menschen und Affen

23 Was verändert sich durch Lernen und Entwicklung? Nicht: Anders denken, sondern anders wissen Charakteristische vs. definitorische Merkmale: Säugetier Sinnliche Erfahrung vs. physikalische Begriffe: Gewicht, Bewegung, Trägheit Kraft: Funktion statt Eigenschaft

24 Was ist eine Maschine?

25 Unter einer Maschine versteht man in der Physik Vorrichtungen, welche Ansatzpunkt, Richtung oder Größe einer Kraft verändern, um die vorhandene Kraft möglichst zweckmäßig zur Verrichtung von Arbeit einzusetzen.

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27 Wann ist der Gürtel eine Maschine?

28 Lerngelegenheiten, die den Aufbau von Begriffsnetzwerken unterstützen NICHT Lernen von Merksätzen, Definitionen und Formeln probieren, Versuch und Irrtum Sondern Arbeit am Vorwissen: Gelegenheiten zur Ko-Konstruktion von Wissen in Gesprächen (Selbsterklärungen, Metakognitionstraining) ZEIT: Spiralcurriculum

29 Immer in Kompetenzen denken Anschlussfähiges Wissen statt Hirntraining Welche Textaufgaben muss ich in der 2. Klasse vorgeben, damit die Schüler sechs Jahre später Algebra verstehen? Spiralcurriculum: Wissen anlegen, das später umstrukturiert werden kann

30 Warum Frühförderung Hirnforschung: Sensible Phasen im Gehirn? Vorbereitung auf zukünftiges Lernen Beispiel Physik in der Primarschule

31 Wie kommt es, dass ein kleines Stück Stahl untergeht, aber ein grosses, schweres Schiff aus Stahl schwimmt? Hardy, I., Jonen, A., Möller, K., & Stern, E. (2006). Why does a large ship of iron float? Conceptual change in elementary school children. Journal of Educational Psychology.

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33 Ein Metalldraht wird ins Wasser getaucht. Was passiert? geht unter steigt nach oben weil er sich festhält. weil das weggedrängte Wasser weniger wiegt als der Metalldraht. weil er so lang und dünn ist. weil das weggedrängte Wasser mehr wiegt als der Metalldraht. weil er aus Metall ist. weil er vom Wasser nicht stark genug nach oben gedrückt wird. weil er so leicht ist.

34 Geschlechtsunterschiede? Mädchen erbringen in der Grundschule die gleichen Leistungen in Physik wie Jungen 34

35 Intelligenzunterschiede Hochstapler aus der Hirnforschung: Jedes Kind ist hochbegabt? Intelligenz und Gehirn? Das Wissen darüber ist nicht ganz so dürftig wie über Intelligenz und Gene Intelligenztests sind um ein VIELFACHES genauer als Hirnscans 35

36 Intelligenz und Schule

37 Verteilung des IQs in Klasse 4 in Abhängigkeit von der Zuweisung zum Gymnasium bzw. zur Haupt/Realschule: Geschätzt aus den Daten der Münchener LOGIK-Studie (Weinert & Schneider, 1999).

38 Und 20 Jahre später? Bedeutung von IQ und sozialer Herkunft bei der Gymnasialempfehlung Frage: Verliert bei sehr hoher Intelligenz (+1 SD) die soziale Herkunft an Bedeutung? IGLU-Studie (Internationale Grundschul-Lese-Untersuchung) Technische Universität Dortmund: Institut für Schulentwicklungsforschung Prof. Dr. Wilfired Bos, Benjamin Euen, Irmela Tarelli und Heike Wendt 38

39 Wahrscheinlichkeit einer Gymnasialempfehlung Soziale Herkunft IQ<100 IQ IQ > 115 hoch mittel niedrig

40 Wahrscheinlichkeit einer Gymnasialempfehlung Soziale Herkunft IQ<100 IQ IQ > 115 hoch mittel niedrig

41 Intelligenz bei Schweizer Gymnasiasten 41

42 Theoretische Verteilungen Die obersten 20% haben einen IQ zwischen und (theoretisch) Unendlich. - der Median (halbe Fläche) ist bei der Mittelwert ist bei

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44 Fazit: Auch an Schweizer Gymnasien gibt es einen beachtlichen Anteil an weniger intelligenten SuS Daraus folgt: Ein beachtlicher Anteil von sehr intelligenten SuS geht NICHT auf das Gymnasium 44

45 Was heisst Bildungsgerechtigkeit?

46 Zurück zum Gehirn 46

47 Warum ist dieses Flugzeug abgestürzt? Teure Expertenkommission wird eingesetzt Ergebnis: Es war die Gravitation

48 Warum die Beschäftigung mit «Neuropädagogik» schädlich ist Ärzte befassen sich mit dem Gehirn, Lehrer mit dem Geist Sie hält Lehrer von ihrem Kerngeschäft ab: Nämlich kognitiv aktivierende Lernumgebungen in zu schaffen Weckt Hoffnung auf Rezepte, wo Reflexion der eigenen Tätigkeit angesagt wäre 48

49 Wo Wissen über das Hirn im pädagogischen Kontext wichtig ist Lernstörungen, die ihre Ursache in der Architektur des Gehirn haben Hirnentwicklung in der Kindheit und im Jugendalter (Exekutive Funktionen) Drogenprävention 49

50 Vielen Dank für Ihre neuronale Aktivierung

51 Vielen Dank für Ihre neuronale Aktivierung Aufmerksamkeit

52 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Aktivierung des Vorwissens

53 MINT-Lernzentrum: Die Bedeutung der Neurowissenschaften für die Lehr- und Lernforschung