Lernpsychologische Voraussetzungen des Lernens

Artikel von Karolin Walter, SS 2012

Lernen als Veränderungsfähigkeit

Bewegen wir uns in der menschlichen Geschichte etwa 2,5 Millionen Jahre zurück, so wissen wir, dass der Mensch damals noch mit komplett anderen Lebens- und Umweltbedingungen zu kämpfen hatte. Damals kam es beispielsweise darauf an, Möglichkeiten zu finden, sich bei Kälte und Schnee zu wärmen, oder sich bestmöglich gegen wilde Tiere zu verteidigen. Wie die Evolutionsgeschichte zeigt, lernte der Mensch zudem, wie man Feuer entfachen und es sinnvoll einsetzen kann. Ebenso entwickelte er immer bessere Werkzeuge, um sich seinen Alltag zu erleichtern. Diese Beispiele zeigen, dass der Mensch sich verändern musste, um sich an seine Umwelt, die er kaum beeinflussen konnte, anzupassen. Diese Veränderungsfähigkeit half ihm zu überleben. Wer sich also nicht veränderte und lernte, der gefährdete seine eigene Existenz. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass Leben gleichzeitig auch lernen heißt. Lernen bedeutet also eine Verhaltensänderung, die der Anpassung an die Umwelt dient. Diese Änderung kann sowohl langsam, als auch schneller stattfinden. Die genetische Anpassung zählt wohl zu der langsamsten Form des Lernens und dauert Millionen von Jahren. Lernen durch Erfahrung Betrachten wir das Beispiel der Entdeckung des Feuers genauer, so müssen wir davon ausgehen, dass ein zufälliges Funkensprühen beim aufeinander Schlagen von zwei Feuersteinen einen Ast in Brand gesetzt haben muss. Die weitere Annahme besteht darin, dass der Mensch durch Erfahrung gelernt hat, dass das Feuer sehr heiß ist. Diese Person musste durch eine Verbrennung beim Berühren von Feuer Schmerzen gespürt haben. Anschließend wurde dieses Wissen genutzt und in Zukunft dieses Verhalten vermieden. Festzustellen ist, dass dem Lernen immer eine Erfahrung vorausgeht. Laut Hartwig Schröder beinhaltet der Erfahrungsbegriff die „Fähigkeit des Wahrnehmens und Behaltens“. Durch die Aufnahme von Information in Form von Sinnesreizen und deren Verarbeitung und Speicherung im Gehirn wird folglich durch Erfahrung gelernt. Nicht als Lernprozess versteht man Verhaltensänderungen aufgrund von Krankheiten, Verletzungen, Rauschzuständen oder Ermüdung.

Positive Erfahrungen bewirken, dass der Mensch eine bestimmte Verhaltensweise erneut zeigt, negative Erfahrungen dagegen bewirken das Vermeiden bestimmter Situationen.

Als positive Erfahrung sind alle Ereignisse zu nennen, „die sich von dem, was das Gehirn im Voraus errechnet hat, positiv abheben.“ Erzielt ein Schüler beispielsweise in einer Matheklausur eine bessere Note, als erwartet und wird vom Lehrer vor der Klasse deutlich gelobt, so wird dieses Ereignis im Gehirn als ein besonderer Eintrag abgespeichert. Ebenso wird bei positiven Konsequenzen das Umfeld oder der Kontext, in dem etwas erlebt wurde, abgespeichert. Demzufolge wird das Kind in den nächsten Stunden motivierter am Unterrichtsgeschehen teilnehmen. Zeigen sich weiterhin Erfolgserlebnisse, so kann es durchaus vorkommen, dass ein anfangs weniger gemochtes Fach zu einem „Lieblingsfach“ wird. Zugleich wird die positive Erfahrung auch mit der Lehrperson verknüpft. Somit gilt es im Unterrichtsgeschehen auch kleinere Erfolge zu würdigen und dementsprechend zu loben.

Um möglichst alle Schülerinnen und Schüler Erfolge spüren zu lassen ist es sinnvoll Unterrichtsziele in kleinen Schritten zu vermitteln. Dadurch werden Frustrationserlebnisse vermieden, die bei zu schwierigen oder komplex gestellten Fragen häufig bei schwächeren Schülerinnen und Schülern auftreten. Setzt man erreichbare Ziele, so führen die Erfolge zu Motivation und Leistungssteigerung. Anschließend kann der Schwierigkeitsgrad gerade so weit gesteigert werden, dass immer noch Erfolge garantiert werden können.

Lernen durch Nachahmung

Eine weitere Form des Lernens, das Lernen durch Nachahmung, ist ebenso wie das Lernen durch Erfahrung, sowohl bei Menschen als auch bei Tieren beobachtbar. Der Vorteil des Nachahmens besteht darin, dass durch das direkte Übernehmen von Verhaltensweisen die Lernzeit bedeutend gekürzt wird. Ebenso vermeidet der Nachahmende negative Erfahrungen eines anderen selbst erfahren zu müssen. Positive Strategien dagegen können übernommen werden und das selbstständige Problemlösen erspart sich. Die Nachteile des Lernens durch Nachahmung liegen darin, dass nur beobachtet werden kann, wenn eine bestimmte Situation sich gerade abspielt. Das Lernen wird so also abhängig von konkreten Handlungsverläufen anderer. Des Weiteren stellen wir fest, dass diese Lernform zwar der Weitergabe von traditionsbestimmten Verhaltensmustern dient, jedoch ist wenig Innovation und Neuerwerb von Lösungsstrategien möglich.

Nachahmung im Unterricht spielt eine große Rolle. Es wird häufig vom Lehrer ein Schema oder auch ein Beispiel an der Tafel vorgeführt, anschließend müssen die Schülerinnen und Schüler es im gleichen oder in einem ähnlichen Kontext nachmachen. Ebenso werden bestimmte Einstellungen, Emotionen oder Gefühle des Lehrers von den Schülerinnen und Schülern meist unbewusst übernommen. Deswegen sollte ein Lehrer darauf achten, dass er Themen eher an Beispielen vermittelt, die ihn selbst auch begeistern können. Diese Begeisterung für Themen und speziell auch für das unterrichtende Fach wird dann meistens auch automatisch auf die Klasse übertragen. Wer davon überzeugt ist, dass es sich lohnt einen bestimmten Sachverhalt zu lernen oder sich kreativ zu betätigen, der spiegelt diese Einstellung sowohl in der Mimik, Gestik und Sprache wieder und schafft es dadurch auch andere mit Begeisterung anzustecken.

Jedoch ist hier das Prinzip der Rollenmodelle zu beobachten. Schüler ahmen beispielsweise am ehesten das Auftreten eines Vorbildes nach. Die Lehrerpersönlichkeit mit ihren vielen Facetten spielt deshalb ebenso eine Rolle, jedoch wird hier nicht weiter darauf eingegangen.

Grundsätzlich sollte das Lernen durch Nachahmen nicht überbewertet werden, da es, aufgebaut auf Bekanntem, besonders sinnvoll ist, die Schülerinnen und Schüler selbstständig Probleme lösen zu lassen und ihre Kreativität einzusetzen. Die Weitergabe von Wissen ist die erste Stufe, das Weiterdenken jedoch ist das, was darauf aufbaut, und nicht durch nachahmende Lernvorgänge geschehen kann.

[Situationsunabhängiges Lernen] Wie schon ausführlich erwähnt, lernt der Mensch auf natürliche Art und Weise aufgrund von Erfahrungen und um sich an seine Umgebung anzupassen. Das beste Beispiel, wie der Mensch normalerweise nicht lernt, ist das situationsunabhängige Lernen, das größtenteils so im Unterricht stattfindet. Hier wird das Lernen von bestimmten Wissensbeständen gezielt geplant und organisiert. Oftmals begegnet man im Unterricht Lehrern, die den Schülerinnen und Schülern gewisse Dinge vorführen und damit zum Nachahmungslernen appellieren.

Jedoch lernt der Mensch die verlangten theoretischen Kenntnisse nicht durch Nachahmung, sondern nur aufgrund kontextbezogener Situationen, die der Schulunterricht meist gar nicht bieten kann. Ein weiteres Problem des situationsunabhängigen Lernens besteht darin, dass möglichst viel Wissen in die Köpfe der Schülerinnen und Schüler gelangen soll, das in diesem Augenblick und Lebensabschnitt überhaupt nicht als sinnvoll angesehen wird. Folglich sind Motivationsprobleme kaum zu verhindern. Trotz allem hat sich der Schulunterricht in seiner derzeitigen Form auf der ganzen Welt verbreitet, was wohl vor allem daran liegt, dass er dafür sorgt, dass die Anschlussfähigkeit des Menschen an die Gesellschaft, also seine Umwelt, gewährleistet wird. Zudem verfolgt er das Ziel, dass die Schülerinnen und Schüler gleichzeitig mit dem Eintritt ins Berufsleben, wissen, wie sie sich selbstständig weiteres Wissen aneignen können, das ihnen in der Zukunft von Nutzen sein wird.

Neurobiologische Vorgänge während des Lernens

Aufbau und Funktionen von Nervenzellen

Nervenzellen sind eine bestimmte Art von Zellen im Gehirn, deren Aufgabe darin besteht, Signale an andere Zellen weiterzuleiten. Nervenzellen, oft auch Neuronen genannt, sind aufgebaut aus Dendriten, dem Zellkörper (auch Soma genannt), dem Axon (umgeben von der Myelinscheide) und den Synapsen. Die Dendriten sind Verästelungen, die Signale von anderen Nervenzellen empfangen. Diese Signale werden dann ausgehend vom Zellkörper über das Axon weitergeleitet an die Synapsen. Die Länge des Axon kann sehr lang sein: Beim Menschen verbindet das längste Axon den Kopf mit den Zehenspitzen. Sind die Signale in den Synapsen mit ihren Endknöpfchen angekommen, so leiten sie die Information an eine benachbarte Zelle weiter.

Bei der Geburt besitzt der Mensch bereits 100 Milliarden Nervenzellen. Im Laufe des Lebens kommen keine neuen Nervenzellen mehr hinzu. Was sich jedoch verändert, sind die Verbindungen zwischen den Zellen und die starke oder schwache Ausprägung der Dendriten und Synapsen. Diese Veränderungen sind gebunden an Erfahrungen, bzw. an das Lernen. Aus diesem Grund lernt der Mensch zu jeder Zeit, in der er Sinneseindrücke empfängt.

Werden bestimmte Erfahrungen wiederholt gemacht, so werden die Synapsen verstärkt, das heißt sie treten mit neuen oder anderen Zellen in Verbindung. Je mehr dieser Verbindungen bestehen, desto leichter ist bestimmtes Wissen abrufbar. Auf der anderen Seite nehmen manche Verbindungen auch ab oder es bestehen nur sehr wenige Verbindungen. Dies liegt dann daran, dass manche Erfahrungen nicht wiederholt werden, oder ganz ausbleiben.

Behandelt man im Unterricht also ein bestimmtes Thema, so sollte grundsätzlich immer darauf geachtet werden, dass an ein bestimmtes Vorwissen angeknüpft werden kann. Denn wenn der Schüler noch nie von einem bestimmten Sachverhalt gehört hat, so kann im Gehirn auch kein Anknüpfungspunkt gefunden werden und es wird nicht gelernt. Ebenso wichtig wie der Kontext, in dem ein bestimmter Aspekt vermittelt werden soll, ist das Wiederholen von Stoffen. Durch die Anwendung in verschiedenen Zusammenhängen werden die Synapsen- und Dendritenverbindungen vervielfältigt und somit gestärkt. Das Gelernte ist dadurch in der Zukunft schneller abrufbar.

Erinnern und Vergessen

Wie schnell es passiert, dass man vom neu Gelernten nicht mehr viel weiß, untersuchte der deutsche Psychologe Hermann Ebbinghaus. Er erstellte die weitverbreitete Vergessenskurve, die anzeigt, wie viel Prozent vom Gelernten nach welcher Zeit nicht mehr abrufbar ist.

Ebbinghaus kam zu dem Ergebnis, dass wir bereits nach 20 Minuten 40%, nach einer Stunde 55%, nach einem Tag 66% und nach sechs Tagen 77% des Gelernten wieder vergessen haben. Ohne Wiederholungen (siehe auch Kapitel 3.1) behalten wir lediglich 15% des gelernten Stoffes. Dinge, die jederzeit abrufbar sind, wurden vom Gehirn im Langzeitgedächtnis gespeichert. Vorher jedoch werden noch zwei andere Arten von Gedächtnissen aktiviert: Das Ultrakurzzeitgedächtnis und das Kurzzeitgedächtnis.

Das Ultrakurzzeitgedächtnis

Das Ultrakurzzeitgedächtnis speichert, wie sich am Namen schon erkennen lässt, Informationen für einen Bruchteil von Sekunden. Diese Informationen sind für uns meist nicht lange von Bedeutung. Sitzen wir beispielsweise in einer Bar und hören am Nebentisch mit einem Ohr noch die Unterhaltung eines anderen Pärchens mit, so haben wir diese Inhalte wahrscheinlich schon sehr schnell wieder vergessen. Jedoch prüft unser Gehirn jederzeit die Informationen nach ihrer Bedeutung. Fällt zum Beispiel ein Schlagwort, dass die Aufmerksamkeit bindet, so wandert diese Information eine Stufe weiter ins Kurzzeitgedächtnis. So eine für uns persönliche Information könnte etwa ein Name eines Freundes sein, der am Nebentisch erwähnt wird. Wir sind dann sofort hellwach und konzentrieren uns darauf, ob vielleicht noch weiteres Wichtiges folgt.

Das Kurzzeitgedächtnis

Das Kurzzeitgedächtnis überprüft nun die gespeicherten Informationen aus dem Ultrakurzzeitgedächtnis auf ihren weiteren Nutzen. Im Gehirn sind diese Informationen physikalisch gesehen Impulse, die in Neuronennetzen kreisen und bei fehlendem Anknüpfungspunkt wieder zerfallen. Die Aufnahmekapazität des Kurzzeitgedächtnisses ist zudem begrenzt. Im Kurzzeitgedächtnis werden beispielsweise Telefonnummern oder eine Einkaufsliste gespeichert. Oftmals passiert es, dass man auch diese Informationen durch Ablenkung schnell wieder vergisst. Das liegt daran, dass das innerliche Wiederholen der Begriffe oder Zahlen durch Ablenkung unterbrochen wurde und das Ultrakurzzeitgedächtnis schon wieder neue Informationen zur Überprüfung an das Kurzzeitgedächtnis weitergegeben hat.

Das Langzeitgedächtnis

Für den Unterricht ist es natürlich besonders wichtig zu wissen, wie Informationen letztendlich vom Kurzzeitgedächtnis ins Langzeitgedächtnis befördert werden können. Denn dort können unendlich viele Informationen gespeichert und jederzeit wieder abgerufen werden.

Das Speichern von Lernstoffen im Langzeitgedächtnis setzt eine besonders intensive Beschäftigung der Inhalte im Kurzzeitgedächtnis voraus. Dadurch werden Informationen mit schon gelagertem Wissen vernetzt indem neue Synapsenverbindungen hergestellt werden. Informationen, die für uns von unmittelbarem Nutzen sind und von positiven Gefühlen begleitet werden, verarbeitet das Gehirn nachweislich schneller als kognitive Zugänge.

Eine andere Möglichkeit, Informationen gezielt in den Langzeitspeicher abzulegen, besteht darin, die Informationen zu wiederholen. Durch die Wiederholung werden die Synapsenverbindungen gefestigt und erweitert. Das Wissen ist also schneller abrufbar. In Bezug auf den Unterricht sollte beachtet werden, dass die Abstände des Wiederholens von Lerninhalten nicht zu kurz, aber auch nicht zu lang sind.

Sinnvoll ist es, nach höchstens einer halben Stunde eine Pause von etwa 20 Minuten einzuhalten. Wenn der Stoff danach wiederholt wird, ist er meistens schon gut im Kurzzeitgedächtnis verankert. Eine erneute Wiederholung ist erst wieder nach 24 Stunden nötig. In den nächsten drei Tagen ist es zur Festigung im Langzeitgedächtnis nötig, dass die Inhalte noch drei bis fünf Mal wiederholt werden. Soll eine bestimmte Information besonders lange gespeichert werden, so wiederholt man sinnvollerweise in länger werdenden Abständen. Die nächste Wiederholung findet dann nach einem Monat statt, danach können Sie ein halbes Jahr warten. Worüber man sich als Lehrer zudem immer bewusst sein sollte, ist die Tatsache, dass Wissen nicht einfach „übertragen“ werden kann, sondern es muss im Gehirn der Schülerinnen und Schüler erst „erschaffen“ werden. Der Schüler braucht also immer einen Bedeutungskontext um neue Informationen hinzuzufügen. Die Auswahl der Thematik und die Hinführung zu diesem neuen Gebiet spielen für die Planung und Durchführung von Unterricht eine enorm große Rolle. Denn wenn dieser Bedeutungskontext nicht geschaffen wurde, oder nicht an das Vorwissen der Klasse angeknüpft werden konnte, wird auch kein Lernerfolg zustande kommen.

Belege

Literatur

Blakemore, S.-J., & Frith, U. (2006). Wie wir lernen. Was die Hirnforschung darüber weiß. München: Deutsche Verlagsanstalt.
Hofmann, M. (2009). Hirn in Hochform. So funktioniert Ihr Gehirn - So verbessern Sie spielend leicht ihr Gedächtnis. Wien: Verlag Carl Ueberreuter.

Korte, M. (2009). Wie Kinder heute lernen: Was die Wissenschaft über das kindliche Gehirn weiß. München: Deutsche Verlagsanstalt.

Mayr, E. (1983). Evolution: Die Entwicklung von den ersten Lebensspuren bis zum Menschen (2. Ausg.). Heidelberg: Spektrum der Wissenschaft.

Scheunpflug, A. (2001). Biologische Grundlagen des Lernens. Studium kompakt. Berlin: Cornelsen Scriptor.
Schröder, H. (2002). Lernen-Lehren-Unterricht: Lernpsychologische und didaktische Grundlagen (2. Ausg.). München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag.

Speichert, H. (2005). Richtig üben - effektiv lernen. Ratschläge für Eltern, Schüler und Lehrer. München: Deutscher Taschenbuch-Verlag.

Weblinks

http://www.evolution-mensch.de/thema/feuer/bedeutung-feuer.php. (2005). Abgerufen am 24. Juli 2011