Didaktik und Neurowissenschaften

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Michaela Sambanis. Didaktik und Neurowissenschaften

Inhalt

0. Prolog

1. Verortung und Zielsetzung

1.1 RezeptionRezeption von Gehirnforschung

1.1.1 DistanzierungDistanzierung

1.1.2 Direkte Aufnahme

1.1.3 Kritische Übersetzung und Begründung der angestrebten Verbindung zwischen Neurowissenschaften und Didaktik

Ausgewählte Literaturhinweise

2. Gehirn und Hirnentwicklung

2.1 Ein Gehirn entsteht: Von einer dünnen Zellschicht zur komplexen Struktur

2.2 Verbindung ist alles: Ein gigantisches neuronales NetzwerkNetzwerk wächst zusammen

2.3 Ein Schritt nach dem anderen: Hirngebiete entwickeln sich nacheinander

2.4 Vom Feldweg zur Schnellstraße: Myelinisierung von Nervenfasern

2.5 Die Verschränkung neuronaler und kognitiver Entwicklungkognitive Entwicklung

2.5.1 Stabilität und StöranfälligkeitStöranfälligkeit: Beispiel Wahrnehmung

2.5.2 Nutzung alternativer Hirnstrukturen und StrategienStrategien

2.5.3 Was lange währt… : Der präfrontale Cortexpräfrontaler Cortex

2.6 AdoleszenzAdoleszenz: Eine ganz besondere Zeit

2.7 Umgebungseinflüsse und Förderung der Entwicklung

Ausgewählte Literaturhinweise

3. AufmerksamkeitAufmerksamkeit und KonzentrationKonzentration als Leistungen des Gehirns

3.1 AufmerksamkeitAufmerksamkeit in Pädagogik und Hirnforschung

3.2 Wachheit, Kapazität und Grenzen von AufmerksamkeitAufmerksamkeit

3.3 AufmerksamkeitAufmerksamkeit als Auswahlprozess

3.3.1 Sensorische Auswahl und Orientierung

3.3.2 Aufmerksamkeits- und Handlungskontrolle

3.4 AufmerksamkeitAufmerksamkeit und Entwicklung

3.4.1 AufmerksamkeitAufmerksamkeit und Hirnreifung

3.4.2 Zusammenspiel der verschiedenen Aufmerksamkeitssysteme

3.5 AufmerksamkeitAufmerksamkeit und Verhaltenssteuerung

3.5.1 Verankerung von exekutiver AufmerksamkeitAufmerksamkeit und exekutiver Kontrolle im Gehirn

3.5.2 Exekutive Funktionen

3.6 Förderung von AufmerksamkeitAufmerksamkeit, KonzentrationKonzentration und exekutiven Funktionenexekutive Funktionen

3.6.1 Förderung der Entwicklung von AufmerksamkeitAufmerksamkeit, KonzentrationKonzentration und exekutiven Funktionenexekutive Funktionen

3.6.2 Gestaltung aufmerksamkeitsförderlicher Rahmenbedingungen

3.7 AufmerksamkeitAufmerksamkeit oder LangeweileLangeweile: Was passiert im Unterricht?

3.7.1 Ist LangeweileLangeweile positiv oder negativ?

3.7.2 Tritt LangeweileLangeweile in allen Schulfächern auf?

3.7.3 Welche Charakteristika von Unterricht könnten LangeweileLangeweile begünstigen?

3.7.4 Was machen Schülerinnen und Schüler, wenn sie sich langweilen?

3.7.5 Was tun? – Maßnahmen gegen LangeweileLangeweile

Ausgewählte Literaturhinweise

4. EmotionenEmotion und MotivationMotivation

4.1 Emotionsstudien im Kindergarten- und Grundschulalter

4.1.1 Erkenntnisse aus der Bildungshaus-Studie

4.2 Akzeptanz von Schule: die Willingham-These

4.3 Sprachverwendungsangst in der Fremdsprache

4.3.1 Diskursfähigkeit und Sprachverwendung

4.3.2 Foreign Language Anxiety als situationsspezifische AngstAngst

4.4 Mathematikphobie

4.5 Selbstbestimmungstheorie der MotivationMotivation

4.5.1 Motivationsstufen

4.5.2 Grundbedürfnisse

4.5.3 SelbstwirksamkeitSelbstwirksamkeit und SelbstbestimmungSelbstbestimmung im Unterricht

4.6 EmotionenEmotion im Gehirn

Ausgewählte Literaturhinweise

5. Bewegung und Lernen

5.1 Welche Erkenntnisse liegen zu Bewegungen als Ausgleich vor?

5.2 Welche Erkenntnisse liegen für Bewegungen zu Inhalten vor?

5.2.1 Szenisches Lernen

5.2.2 Effekte beim Fremdsprachenlernen im Kindergartenalter

5.2.3 Effekte beim Erwerb von numerischen Kompetenzen auf der Elementar- und Primarstufe

5.2.4 Wie lassen sich die Effekte erklären?

Ausgewählte Literaturhinweise

6. Gedächtnis: Was haben wir im Kopf und wie kommt es da hin?

6.1 Wie ist Wissen eigentlich im Gehirn gespeichert?

6.2 Wo genau steckt jetzt das Wissen?

6.3 Nicht-deklaratives Gedächtnisdeklaratives Gedächtnis: Wahrnehmen, Zusammenhänge kennen, Handeln

6.3.1 HabituationHabituation: Anpassung an das, was ist

6.3.2 Perzeptuelles Gedächtnis: Abbildung von Wiederkehrendem

6.3.3 Lernen durch Assoziationsbildung: schnell zugreifen können

6.3.4 Prozedurales Gedächtnis: etwas können

6.4 Deklaratives Gedächtnis: Ich weiß, was ich weiß

6.5 DenkenDenken und Gedächtnis: Strukturierung von RepräsentationenRepräsentation

6.6 EnkodierungEnkodierung: Aufnahme von Information ins Gehirn

6.6.1 Sensorische Aufnahme und Mustererkennung als Basis der EnkodierungEnkodierung

6.6.2 Einfluss von Weiterverarbeitung und Vertiefung enkodierter Information auf die GedächtnisbildungGedächtnisbildung

6.7 KonsolidierungKonsolidierung: Festigen von Gedächtnisinhalten

6.7.1 Stärkung neuronaler Gedächtnisspuren als Basis der LangzeitspeicherungLangzeitspeicherung

6.7.2 Lernen im SchlafSchlaf

6.8 Abruf, Erinnern und Vergessen

Ausgewählte Literaturhinweise

Epilog im PraxisfensterPraxisfenster

Abbildungsverzeichnis

Literatur

Sachregister

Acetylcholin

AD(H)S

Adoleszenz

Adrenalin

affektive Faktoren

Aktionsforschung

Aktionspotential

Aktivierung

Alerting-Netzwerk

Amygdala

Aneignung

Angst

Annäherungsverhalten

Anpassungsfähigkeit

anteriores Cingulum

Applikation

Arbeitsgedächtnis

Arousal-Netzwerk

Asperger-Syndrom

Assoziation

Assoziationsareale

auditorisch

Aufmerksamkeit

autonomiestützende Lernumgebungen

Axone

Bahnung

Basalganglien

Bedürfnishierarchie

Belohnung

Bildungshaus 3–10

Cingulum

Cognition

Corpus callosum

Cortex

deduktiv

Default-Mode

deklaratives Gedächtnis

Dendriten

Denken

Diencephalon

Differenzierung

Distanzierung

Dopamin

dramapädagogisch

EEG

Eingebundenheit

Embodied Cognition

Embodied Learning

Emotion

energetische Ursachen

Energie

Energizers

Enkodierung

entspanntes Feld

Ermutigung

exekutive Funktionen

exekutives Aufmerksamkeitsnetzwerk

explizites Wissen

extrinsisch

Feedback

Fertigkeiten

Flow

frontaler Cortex

frontale Regionen

Frontallappen

frontoparietal control network

Gedächtnisbildung

Gedächtnisinhalt

Gedächtnismodell

Gene

Geruchs- und Geschmackssinn

Gesichtserkennung

Großhirnrinde

Habituation

Handlungsorientierung

Hippocampus

Hirnstamm

Hörcortex

Hormone

Hypophyse

Hypothalamus

implizites Lernen

induktiv

Infobox

Inhibition

interdisziplinär

Interferenz

intrinsisch

Kampf-Flucht-System

Kategorienbildung

Kernspintomograph

kinetic image

Kleinhirn

Kodierung

kognitive Entwicklung

kognitive Flexibilität

kognitive Wende

Konfabulation

Konsolidierung

Kontexteffekt

Konzentration

Konzeptbildung

Korrektur

Landschaften des Wissens

Langeweile

Langzeitspeicherung

Lärm

Leistungsraum

Lernbereitschaft

Lernleistung

Lernprozess

Lernprozesse

Lernraum

Lernstrategien

Lernzuwächse

Lob

mentaler Zahlenstrahl

Migration

Motivation

motorischer Cortex

motorisches Areal

multimodale Assoziationsareale

multimodale Enkodierung

Muster

Myelin

Nachahmungslernen

Nervenzellen

Netzwerk

Neugier

Neuroblasten

Neurodidaktik

Neuronen

Neuro-Skeptiker

Neurotransmitter

nicht-deklarativ

Noradrenalin

Nucleus accumbens

Okzipitallappen

Oligodendrocyten

Orienting-Netzwerk

Parietallappen

Peergroup

performativ

Plastizität

präfrontaler Cortex

Präkonzepte

Praxisfenster

primäre Areale

Prototypen

Pruning

Pubertät

Radialgliazellen

Regulation

Repräsentation

Rezeption

RI

Rückenmark

Ruhe

Schlaf

SDT

Sehcortex

Sehsystem

Selbstbestimmung

Selbstkonzept

Selbstwahrnehmung

Selbstwirksamkeit

sensorische Auswahl

Shaping

Sinnsucher

Skripts

SNARC-Effekt

somatosensorischer Cortex

soziale Eingebundenheit

soziale Entwicklung

Stammzellen

Stellenwertsystem

Stille

Stille-Wort

Störanfälligkeit

Störreize

Strategien

Striatum

strukturelle Begrenztheit

subcortical

Synapse

Synaptogenese

szenische Darstellung

taktile Wahrnehmung

Tegmentum

Temporallappen

Texttheater

Thalamus

TPR

Transfer

Translation

Üben

Überschuss

Überzeugungen

Umbauprozesse

unimodale Assoziationsareale

Unterrichtsenthusiasmus

Verarbeitungstiefe

Vergessenskurve

Verhaltenshemmsystem

Vernetzung

Versuch und Irrtum

visuell

Vorwissen

Wachstumsschub

Wahrnehmungsareale

Wanderung

weiße Substanz

Wiederholen

Wirksamkeit

Fußnoten. 0. Prolog

1. Verortung und Zielsetzung

1.1.1 Distanzierung

1.1.2 Direkte Aufnahme

1.1.3 Kritische Übersetzung und Begründung der angestrebten Verbindung zwischen Neurowissenschaften und Didaktik

2.1 Ein Gehirn entsteht: Von einer dünnen Zellschicht zur komplexen Struktur

2.2 Verbindung ist alles: Ein gigantisches neuronales Netzwerk wächst zusammen

2.3 Ein Schritt nach dem anderen: Hirngebiete entwickeln sich nacheinander

2.4 Vom Feldweg zur Schnellstraße: Myelinisierung von Nervenfasern

2.5.1 Stabilität und Störanfälligkeit: Beispiel Wahrnehmung

2.5.2 Nutzung alternativer Hirnstrukturen und Strategien

3.1 Aufmerksamkeit in Pädagogik und Hirnforschung

3.2 Wachheit, Kapazität und Grenzen von Aufmerksamkeit

3.3.2 Aufmerksamkeits- und Handlungskontrolle

3.6.1 Förderung der Entwicklung von Aufmerksamkeit, Konzentration und exekutiven Funktionen

3.6.2 Gestaltung aufmerksamkeitsförderlicher Rahmenbedingungen

3.7 Aufmerksamkeit oder Langeweile: Was passiert im Unterricht?

3.7.1 Ist Langeweile positiv oder negativ?

3.7.2 Tritt Langeweile in allen Schulfächern auf?

3.7.3 Welche Charakteristika von Unterricht könnten Langeweile begünstigen?

3.7.4 Was machen Schülerinnen und Schüler, wenn sie sich langweilen?

3.7.5 Was tun? – Maßnahmen gegen Langeweile

4. Emotionen und Motivation

4.2 Akzeptanz von Schule: die Willingham-These

4.3.1 Diskursfähigkeit und Sprachverwendung

4.4 Mathematikphobie

4.5 Selbstbestimmungstheorie der Motivation

4.5.3 Selbstwirksamkeit und Selbstbestimmung im Unterricht

5. Bewegung und Lernen

5.1 Welche Erkenntnisse liegen zu Bewegungen als Ausgleich vor?

5.2 Welche Erkenntnisse liegen für Bewegungen zu Inhalten vor?

5.2.1 Szenisches Lernen

5.2.2 Effekte beim Fremdsprachenlernen im Kindergartenalter

5.2.3 Effekte beim Erwerb von numerischen Kompetenzen auf der Elementar- und Primarstufe

5.2.4 Wie lassen sich die Effekte erklären?

6.1 Wie ist Wissen eigentlich im Gehirn gespeichert?

6.3.4 Prozedurales Gedächtnis: etwas können

6.5 Denken und Gedächtnis: Strukturierung von Repräsentationen

6.6.1 Sensorische Aufnahme und Mustererkennung als Basis der Enkodierung

6.6.2 Einfluss von Weiterverarbeitung und Vertiefung enkodierter Information auf die Gedächtnisbildung

6.7.1 Stärkung neuronaler Gedächtnisspuren als Basis der Langzeitspeicherung

6.7.2 Lernen im Schlaf

6.8 Abruf, Erinnern und Vergessen

Отрывок из книги

Über das Gehirn gibt es zahlreiche wissenschaftliche Abhandlungen, außerdem auch weniger um Wissenschaftlichkeit bemühte Publikationen, die aber zumindest in der Öffentlichkeit oftmals größere Beachtung finden als die eigentliche „wissenschaftliche Kost“. Das ist einerseits irgendwie verständlich, andererseits kann es mitunter auf Irrwege führen. Nicht alles, was sich leicht lesen lässt und interessant daherkommt, was vom Gehirn, unserer Steuer- und Lernzentrale, berichtet, die all das repräsentiert, was wir tun, denken und erleben, trifft auch zu. Umgekehrt muss allerdings auch eingeräumt werden, dass vieles von dem, was die Forschung an Wissen hervorbringt, gar nicht nach außen kommt und somit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern anderer Disziplinen sowie Praktikerinnen und Praktikern nicht bzw. nicht immer auf geeignete Weise zugänglich gemacht wird.

Mit Didaktik und Neurowissenschaften möchten wir Ihnen von Befunden berichten, die im Kontext des Themas Lernen (einschließlich der Gestaltung von Lehr- und LernprozessenLernprozesse) bedeutsam erscheinen. Außerdem möchten wir zum Dialog, insbesondere zwischen Wissenschaft und Praxis, aber auch zwischen verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen, anregen und einen Beitrag dazu leisten. Bei einigen Leserinnen und Lesern rufen diese Anmerkungen zur Zielsetzung des Buchs wahrscheinlich die Assoziation „NeurodidaktikNeurodidaktik“ hervor, was nicht falsch ist und doch auch nicht ganz zutreffend. Inwiefern der vorliegende Band sich von bisherigen Transferversuchen unterscheidet, welchen Weg er wählt und aus welchen Gründen, das wird in Kapitel 1, der Einleitung, dargelegt.

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Die Kritik an dieser Position setzt bei der Linearität des Vorgehens an, die das neurodidaktische Unterfangen letztlich auf eine Entlehnung von Wissen reduziert, was dazu führt, dass nicht wirklich der Versuch unternommen wird, einen wechselseitigen Dialog in Gang zu bringen. Das Ziel der direkten ApplikationApplikation ist vielmehr das Vorlegen einer „neurowissenschaftlich ausgewiesene[n] Didaktik“ (Müller 2005: 83) oder, je nachdem worin Ausgangspunkt und Ziel liegen, der Versuch einer zumindest augenscheinlichen wissenschaftlichen Absicherung von didaktischen ÜberzeugungenÜberzeugungen, Beliefs oder methodischen Konzepten bzw. unterrichtlichen Impulsen. Diese Intention verfolgten, um ein konkretes Beispiel, in diesem Fall aus der Fremdsprachendidaktik, zu nennen, Vertreterinnen und Vertreter der Suggestopädie. Es handelt sich dabei um einen Ansatz, der beeindruckende Lernerfolge in Aussicht stellt und mit Suggestion zur Steigerung der Gelingenszuversicht der Lernenden sowie dem Induzieren von Entspannungszuständen durch klassische oder barocke Musik arbeitet. Musik soll außerdem als ein „Katalysator für die LangzeitspeicherungLangzeitspeicherung von Wissen“ wirksam werden (Jäncke 2008: 203). Um die Glaubwürdigkeit des Ansatzes und den Marktwert zugehöriger Produkte zu erhöhen, wurden neurophysiologische und neuropsychologische Befunde entlehnt. Die direkte Anwendung ist in diesem und ähnlichen Fällen sehr kritisch als Legitimationsversuch durch Befunde der Hirnforschung, als Bemühen um Aktualität und als Erhöhung der Attraktivität durch den Anstrich der Wissenschaftlichkeit zu deuten. Sie stellt ein Beispiel für die – ohne Euphemismus formuliert – „Instrumentalisierung neurowissenschaftlicher Wissensbestände“ (Müller 2005: 84) dar. Dabei ist in der Regel in solchen Fällen das Vorgehen höchst selektiv, d.h. es wird ausschließlich nach Befunden gesucht, die die eigene Position stützen und diese werden isoliert dargestellt, was ethisch fragwürdig erscheint, dem Ansehen der eigenen Disziplin schadet und mitunter auch die Glaubwürdigkeit neurowissenschaftlicher Evidenz in Mitleidenschaft zieht (vgl. Sambanis 2015: 157). Auch die Vorläufigkeit mancher Befunde – die Neurowissenschaften sind überaus forschungsaktiv, das Feld ist hochdynamisch und die Erforschung des Lernorgans Gehirn noch lange nicht abgeschlossen2– wird in solchen Fällen selten in der gebotenen Weise berücksichtigt. Im Hinblick auf die Suggestopädie kommt daher der Musikneurologe Jäncke (2008: 233–234) zu folgendem Schluss: „Die von der Suggestopädie und verwandten Methoden propagierte Wirkung von passivem Musikhören auf das Lernen (vielfältiger Inhalte) hält keiner ernsten wissenschaftlichen Überprüfung stand. […] Auch die immer wieder propagierte Wirkung des passiven Hörens von Barockmusik auf das Lernen ist wissenschaftlich nicht bestätigt.“3

Auf der Basis der mit der direkten ApplikationApplikation in den zurückliegenden Jahren gewonnenen Erfahrungen ist es möglich, Überlegungen zu einer Weiterentwicklung der neurodidaktischen Vorgehensweise anzustellen. Als Ansatzpunkt dafür soll das dritte Rezeptionsmuster dienen.

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