Kognitive Aktivierung: Deep Understanding

DZ-Impulse Wintersemester 2013/14
Kognitive Aktivierung
Kognitive Aktivierung: Deep Understanding
Die DZ-Impulse des Wintersemesters 2013/14 beschäftigen sich mit der dritten Grunddimension von Lehrqualität, der kognitiven Aktivierung. Der Fokus liegt hierbei auf „kognitiv“;
gemeint ist geistiges Tätigwerden und intellektuelle Anstrengung mit dem Ziel, die Hochschullehre auf einem anspruchsvollen Niveau zu gestalten. Eine Leitlinie, die sich hiervon
ableiten lässt, ist das Deep Unterstanding. Deep Understanding beschreibt die vertiefte
Verarbeitung von Inhalten, nach dem sie gelernt und erarbeitet wurden. Aus der Lernpsychologie wissen wir, dass Informationen desto wahrscheinlicher im Gedächtnis gehalten
werden können, je tiefer sie verarbeitet werden (vgl. Wentura/Frings 2013).
Ob wir etwas vergessen oder es behalten, hängt von verschiedenen Faktoren ab:
• Wie nehme ich die Information auf?
• Kann ich diese neue Information mit etwas bereits Bekanntem verknüpfen?
• In welcher Situation bin ich gerade? Bin ich z.B. gestresst oder abgelenkt?
Drei Grunddimensionen von Lehrqualität
1. Strukturierung
und Klarheit
2. Studierendenorientierung
und unterstützendes
Sozialklima
3. Kognitive Aktivierung
- Optimales Anspruchsniveau
- Deep Understanding
- Fachbezogene Interaktion der
Studierenden
- Vergleichen erwünscht!
Abb. 1: Grunddimensionen von Lehrqualität (eigene Darstellung)
Ziel des folgenden DZ-Impulses ist es, Ihnen Möglichkeiten aufzuzeigen, wie Sie den Prozess der Vertiefung von Inhalten in Ihrer Lehre unterstützen und welche konkreten Strategien bzw. Methoden Sie zum Einprägen neuer Informationen und Inhalte in Ihren Veranstaltungen anwenden können, um so den Lernprozess der Studierenden optimal zu unterstützen. Dafür ist zunächst ein kleiner Exkurs zum Thema Gedächtnis notwendig, in dem beschrieben wird, wie unser Gedächtnis aufgebaut ist und die Informationen aufgenommen
werden.
Wie werden Inhalte im Gedächtnis verarbeitet?
Das Gedächtnis
Unserem Gedächtnis haben wir die Fähigkeit Informationen zu speichern und abzurufen zu
verdanken. Es erlaubt uns Zugriff auf unsere Vergangenheit und macht es uns möglich,
mühelos Kontinuität von einem Tag zum nächsten herzustellen. Wir lernen eigentlich immer und lebenslang. Beim Lernen werden neue Informationen in bereits bestehende Strukturen eingearbeitet, also mit Vorwissen/Vorerfahrung des Lernenden verknüpft. Zudem
erfolgt die Aufnahme von Informationen bereits selektiv und wird ebenfalls stark durch
bereits bestehendes Wissen determiniert (vgl. Abbildung 2):
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Abb.2: Grobskizzierung des Gedächtnisses und der Informationsaufnahme (eigene Darstellung)
Durch bewusstes Wiederholen und Üben des Gelernten können wir demnach die Aufrechterhaltung der Information im Kurzzeitgedächtnis beeinflussen. Je länger und häufiger dies
geschieht, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Information auch im Langzeitgedächtnis gespeichert wird (vgl. Wentura/Frings 2013). Die Speicherung im Langzeitgedächtnis ist allerdings keine Garantie dafür, dass sie jederzeit wieder abgerufen werden
kann. Hierfür sind mentale Prozesse nötig, die im Folgenden erläutert werden.
Prozess der Informationsaufnahme
Um Wissen bzw. Informationen zu einem späteren Zeitpunkt wieder abrufen zu können,
sind drei mentale Prozesse nötig (vgl. Abbildung 2):
enkodieren
speichern
abrufen
Abb. 3: Mentale Prozesse der Informationsaufnahme (eigene Darstellung)
Wurde eine Information aufgenommen, muss diese zunächst enkodiert und im Gedächtnis
abgebildet werden. Die Enkodierung beschreibt einen ersten Informationsverarbeitungsprozess, der eine mentale Repräsentation im Gedächtnis aufbaut. Damit die Information
behalten werden kann, muss in einem zweiten Schritt das Speichern und Aufbewahren des
enkodierten Materials folgen. Welche Gedächtnisinhalte gespeichert werden, hängt entscheidend von den Absichten, die wir verfolgen, von unseren Emotionen, die wir damit verbinden oder von unserer Bewertung des Inhalts ab. Der Abruf (Retrieval) sichert die Wiedergewinnung gespeicherter Information aus dem Gedächtnis, das Gelernte kann jederzeit
wieder abgerufen werden. Für die Lehre ist somit entscheidend, den Studierenden die Möglichkeit zu bieten, beim Lernen die Inhalte mit ihrem Vorwissen zu verknüpfen bzw. die
Informationen mit ihren Erfahrungen in Beziehung zu setzen sowie sie, um die Inhalte zu
verankern und zu speichern, zu stetigem Wiederholen und Üben anzuregen.
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Bei der Verankerung im Gedächtnis lassen sich grundsätzlich zwei Prinzipien voneinander
unterscheiden: die horizontale und die vertikale Verarbeitung. Die horizontale Verarbeitung
zielt auf eine breite Verankerung von Informationen ab, es werden dabei vielfältige Spuren
im Gedächtnis angelegt, so dass die Informationen auch auf vielfältige Weise abrufbar sind.
Bei der vertikalen Verarbeitung dagegen werden die Inhalte strukturiert und hierarchisch
gegliedert abgespeichert.
Strategien zum Einprägen neuer Informationen
Wie kann der Prozess vom Lehrenden unterstützt werden?
Kognitive Lernstrategien
organisieren
wiederholen
elaborieren
kritisch
prüfen
Abb. 4: Kognitive Lernstrategien (eigene Darstellung)
Eine Möglichkeit den Informationsverarbeitungsprozess in der Lehre zu unterstützen, ist
der Einsatz von kognitiven Lernstrategien. Kognitive Lernstrategien sind Arbeitstechniken,
die zur unmittelbaren Informationsaufnahme dienen und die zum Einprägen neuer Informationen angewendet werden können.
Wie oben beschrieben, ist es entscheidend, dass der Lernende – soll er das Gelernte langfristig abspeichern - die Informationen, die er aufnimmt, mit bereits bekanntem Wissen
oder Erfahrungen verknüpft und/oder der Information persönliche Bedeutung beimisst.
Darüber hinaus ist der Prozess des Chunkings („Bündelung“) dafür verantwortlich, einzelne
Informationen auf der Basis von Ähnlichkeiten oder einem anderen Organisationsprinzip zu
gruppiert.
Das einfache Wiederholen zielt auf das Auswendiglernen einzelner Fakten und deren längere Aufbewahrungszeit im Kurzzeitgedächtnis ab. Das elaborierende Wiederholen dagegen
bereitet das Kurzzeitgedächtnis auf die Speicherung im Langzeitgedächtnis vor. Ziel des
Elaborierens ist es, die Informationen mit verwandten oder bereits bekannten Informationen in Beziehung zu setzen, um so das Neue besser verstehen zu können.
Im Folgenden möchten wir Ihnen aufzeigen, wie Sie die Strategien „organisieren“ und „wiederholen“ in Ihrer Lehre einsetzen können:
Organisieren:
•
komplexe Informationen vereinfachen und auf das Wesentliche reduzieren (z.B.
durch das Anfertigen von Tabellen, Diagrammen oder Schaubildern)
•
den Studierenden Anschlussstellen aufzeigen und ihnen Zeit und Impulse geben, ihr
eigenes Vorwissen zu aktivieren.
•
beim Lernen den Kontext verändern, in dem Sie Themengebiete verbinden, neue
Fragestellungen formulieren oder Inhalte neu kombinieren. Werden Inhalte immer
im gleichen Kontext gelernt, haben die Lernenden Schwierigkeiten, sie in einem anderen Kontext abzurufen.
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•
durch Impulsfragen, provokante Thesen oder einen Lernstopp, die Studierenden dazu anregen, aktiv mitzudenken (vgl. DZ-Impuls WiSe 2012/2013: Methodische
Strukturierung und SoSe 2013: Fragen und Interessen der Studierenden).
•
Hypothesen aufstellen bzw. formulieren und diskutieren, Fragen zum NichtOffensichtlichen stellen und so die Studierenden zum Weiterdenken aktivieren.
•
Hinweise auf mögliche Praxisanwendungen oder die spätere Relevanz der Inhalte im
Studienverlauf geben, um zu ermöglichen, dass die Informationen von den Studierenden als subjektiv bedeutsam wahrgenommen werden können.
•
Strukturen zum Clustern von Detailinformationen anbieten oder diese von den Studierenden erarbeiten lassen. Sinnvolle Strukturen sind die beste Voraussetzung für
sinnvolles Lernen: gute Gedächtnisleistungen und unser Arbeitsspeicher sind begrenzt.
Ziel ist es, möglichst viele Ankerstellen für die neuen Inhalte anzubieten und es den Studierenden zu ermöglichen, die Dinge „mit allen Sinnen“ zu erfassen.
Die horizontale Verankerung wird unterstützt durch:
•
•
das Anreichern von Informationen durch vielfältige Bedeutungen und das Ansprechen mehrerer Sinne.
das Personalisieren von Informationen (z.B. Studierende wiederholen in eigenen
Worten oder benennen, was sie besonders überrascht/fasziniert hat, was neu für sie
war).
Bei der vertikalen Verarbeitung dagegen werden die Inhalte strukturiert und hierarchisch
gegliedert abgespeichert. Förderlich dafür sind:
•
•
•
Rückblicke und Wiederholungen dazu nutzen, dass die Studierenden sich selbst
vergewissern können, ob sie das Wichtigste verstanden haben.
sowohl einfache als auch komplexe Fragen zur Wiederholung anbieten.
Kerngedanken in die Wiederholung einbringen und Stichpunkte zu den dazugehörigen Details ergänzen lassen.
Wiederholen:
Um ein schnelles Vergessen des Gelernten zu verhindern (vgl. hierzu die Vergessenskurve/forgetting curve von Ebbinghaus von 1885, die besagt, dass wir bereits unmittelbar
nach dem Lernvorgang sehr viel Wissen wieder vergessen), können wir den Behaltenseffekt
durch ständiges Üben und Wiederholen deutlich verbessern. Hilbert Meyer (2010) beschreibt die zeitlichen Abstände, in denen Wiederholungen durchgeführt werden sollten
und empfiehlt folgenden Übungsrhythmus:
1. Wiederholung
2. Wiederholung
3. Wiederholung
4. Wiederholung
5. Wiederholung
6. Wiederholung
nach
nach
nach
nach
nach
nach
15 Minuten
2 Stunden
12 Stunden
2 Tagen
1 Woche
2 Wochen
Da dies im regulären Lehrbetrieb mit maximal zwei Sitzungen in der Woche kaum umsetzbar ist, kann z.B. folgendes Modell angewandt werden, um möglichst viele Wiederholungen
abzudecken:
1. Start mit kurzer Wiederholung der Inhalte der letzten Vorlesung
2. Übungsaufgabe zur aktuell vermittelten Theorie in der Vorlesung
3. Zusammenfassung aller Inhalte am Ende der Vorlesung
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Mit der Lernplattform Moodle können den Studierenden ebenfalls Wiederholungsszenarien zur Verfügung gestellt werden. Hierfür eignen sich insbesondere die Aktivität Lektion, mit der Inhaltsbausteine aufbereitet werden können, sowie die Aktivität Test, die Sie
für interaktive Übungsaufgaben nutzen können. In diesem Leitfaden erfahren Sie wie Sie
eine Lektion erstellen können und in diesem Leitfaden lernen Sie die Aktivität Test näher
kennen.
Im Folgenden möchten wir Ihnen drei konkrete Methoden zur Wiederholung und Vertiefung
von Gelerntem vorstellen. Während die „Lernkarten“ eine Methode darstellen, die von den
Studierenden auch außerhalb der Veranstaltungs- und Lehrzeiten aktiv und selbstorganisiert angewendet werden kann, sind die beiden Hörsaalspiele „Vier gewinnt“ und „Ring the
Bell“ eine Möglichkeit, auf spielerische Art und Weise und in Verbindung mit Bewegung und
Aktivität, im Rahmen einer Vorlesung Inhalte zu wiederholen und offene Fragen zu klären.
Methode: Lernkarten
1. Beschreibung
Die Lernkarten sind handliche Karten (z.B. DIN A6 Postkartenformat), auf denen die Studierenden Fragen/ Aufgaben zum behandelten Thema bearbeiten, wiederholen und archivieren können. Geeignet ist diese Methode sehr gut als Zwischenbilanz oder Abrundung, um
Lücken und offene Fragen zu entdecken sowie zur Selbstkontrolle der Studierenden über
ihren Wissensstand, aber auch zur Prüfungsvorbereitung.
2. Ablauf
Variante 1: Die/der Lehrende gibt Aufgaben/ Fragen vor
Variante 2: Die Studierenden entwickeln selbst Aufgaben/ Fragen
•
•
•
•
Die/der Lehrende stellt die unterschiedlichen Frageformen und Fragearten mit Beispielen vor (s. dazu auch didaktisch-methodische Hinweise).
Die Studierenden entwickeln, sammeln und wählen Fragen aus; diese werden dann
in Karteikartenform gebracht (Kopiervorlage: DIN-A4-Format, anschließend vierteln
lassen von den Studierenden; jeweils eine Aufgabe pro Karte).
Die Studierenden bearbeiten die Karten (während der Veranstaltung oder zuhause).
Die/der Lehrende überprüft die Antworten im Plenum oder zeigt den Studierenden,
wie sie ihre Bearbeitung kontrollieren können (z.B. durch Manuskript, Buchlektüre,
Gruppengespräch).
3. Didaktisch-methodische Hinweise
Die Besonderheit der Lernkartei ist, dass sie Lernfortschritte buchstäblich greifbar und
sichtbar macht. Der Studierende kann beispielsweise Kartenstapel bilden: (1) „Was ich noch
bearbeiten muss…“, (2) „Was ich bereits bearbeitet habe…“ und schließlich (3) „Was ich bereits wiederholt habe…“ (vgl. Müller, Alsheimer, Iberer & Papenkort 2012). Das Pensum
wird so in einzelne Etappen und Schritte gegliedert. Das gibt Sicherheit, macht das Lernen
überschaubar und wirkt daher motivierend.
Außerdem ist die Lernkartei in der Variante 2 eine gute Möglichkeit für die Studierenden
das „Lernen zu lernen“. Sie erschließen selbst noch einmal das Thema durch Fragen, was
die Inhalte einprägsamer macht als das Manuskript alleine. Dadurch wird verhindert, dass
sich die Studierenden das Wissen nur in der vorgegebenen Formulierung und Reihenfolge
merken und somit frei verfügbar ist und wirklich verstanden wurde.
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4. Kontext / Rahmenbedingungen
Veranstaltungsformat:
Gruppengröße:
Dauer:
Materialien:
Seminar, Vorlesung
bis 30 Teilnehmer
30-60 Minuten
vorbereitete Karten (mit oder ohne Fragen/ Aufgaben)
Methode: Hörsaalspiel „Vier gewinnt“
1. Beschreibung
Funktion des Spiels „Vier gewinnt“ ist das Üben, Festigen bzw. Wiederholung des Gelernten. Ziel ist es außerdem, strategisches Denken und Zusammenarbeit bei den Studierenden
zu fördern und durch Verknüpfung von Arbeit und Spiel eine entspannte und damit angenehme Lehr- und Lernatmosphäre zu schaffen.
2. Ablauf
Folgende „Spielfiguren“ werden benötigt:
• Zeitmeister: stoppt die Zeit für die Beantwortung der Fragen
• Frage- / Aufgabensteller
• Platzierer: fügen die Spielsteine in das Gitter ein
• Verkünder: antworten auf die Fragen, lösen die Aufgaben
• Boten: überbringen die Lösungen / Antworten an die Verkünder
Vorbereitung:
Das Spiel wird aufgebaut bzw. das Tafelbild angebracht und Kreiden in verschiedenen Farben bereitgelegt.
Durchführung:
Die Studierenden werden in zwei Gruppen A und B geteilt, handeln die „Spielfiguren“ aus
und denken sich in Kleingruppen (je 6-8 Studierende) Wiederholungsfragen bzw. Aufgaben
zum aktuellen Thema aus. Das Los entscheidet, welche Großgruppe die erste Frage bzw.
Aufgabe stellen darf. Wiederum in Kleingruppen suchen die Studierenden nach der richtigen Antwort und teilen diese den „Boten“ mit. Der „Bote“ überbringt die Lösung dem „Verkünder“. Wird die vom „Fragesteller“ bekannt gegebene Antwort richtig beantwortet, darf
der „Platzierer“ der antwortenden Gruppe einen Spielstein setzen. Bei falscher Antwort oder
Zeitüberschreitung setzt der „Platzierer“ der fragenden Gruppe einen Spielstein. Gewonnen
hat die Gruppe, welche als erste vier Steine waagerecht, senkrecht oder diagonal in einer
Linie gebracht hat. In der nächsten Spielrunde werden die Rollen der „Spielfiguren“ neu verteilt.
Als Variante des Hörsaalspiels wäre es beispielsweise auch möglich, dass der bzw. die Lehrende die Fragen zum Thema stellt. Alternativ löst er/sie die von den Studierenden erdachten Aufgaben (vgl. Lucius 2013).
3. Didaktisch-methodische Hinweise
Je nach didaktischer Funktion kann das Spiel variabel am Anfang, Ende oder während einer
Lehrveranstaltung eingesetzt werden.
4. Kontext / Rahmenbedingungen
Veranstaltungsformat: Seminar, Vorlesung
Gruppengröße:
variabel
Dauer:
1 Minute pro Spieldurchgang, max. 45 Minute insgesamt
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Materialien:
„Vier gewinnt“-Gitter mit je 21 roten und gelben Spielsteinen (alternativ: Tafelbild bestehend aus einer Tabelle mit sieben Spalten und
sechs Reihen in weiß, zwei farbige Kreiden), Stoppuhr
Methode: Hörsaalspiel „Ring the Bell“
1. Beschreibung
„Ring the Bell“ ist sehr gut dafür geeignet, die Vertiefung und Wiederholung von Gelerntem
mit Auflockerung, Bewegung und Spaß zu verbinden. Alle Studierenden sind involviert und
müssen für ihre Gruppe mitdenken.
2. Ablauf
Die Studierenden teilen sich in Vierergruppen auf und geben sich einen Gruppennamen.
Die Gruppennamen werden in Form einer Punktestandsliste an die Tafel geschrieben. Auf
einer Folie wird eine Aufgabe angezeigt, die die Gruppen lösen sollen. Ist eine Gruppe mit
der Bearbeitung fertig, rennt ein Mitglied aus der Gruppe nach vorne und haut auf die
Klingel. Damit müssen alle anderen die Bearbeitung beenden. Sobald die Glocke ertönt,
werden die Lösungen verglichen. Für jede richtige Lösung gibt es einen Pluspunkt, für jede
falsche einen Minuspunkt, unbearbeitete Teilaufgaben geben 0 Punkte.
3. Didaktisch-methodische Hinweise
Damit es gerecht zugeht und alle Gruppen einen ähnlich langen Weg zur Glocke zurücklegen müssen, können zwei Glocken verwendet werden. Eine wird vorne und eine hinten im
Raum platziert (vgl. Spannagel 2013). Durch das Spiel erhalten die Studierenden nicht nur
die Möglichkeit zur Wiederholung, sondern den Sachverhalt auch zu hinterfragen und zu
begründen. Nach jeder Runde sollten ausführliche Begründungen für die Lösungen gegeben und Zeit für Rückfragen seitens der Studierenden eingeplant werden.
4. Kontext / Rahmenbedingungen
Veranstaltungsformat:
Gruppengröße:
Dauer:
Materialien:
Seminar, Vorlesung
variabel
20–30 Minuten
Folien mit Aufgaben, Glocken
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Literatur
LUCIUS, KRISTINA
(2013): Hörsaalspiel „Vier gewinnt“. Online:
http://kristinalucius2.wordpress.com/tag/horsaalspiel/ (Stand: 24.10.2013)
MEYER, HILBERT
(2010): Was ist guter Unterricht? Berlin: Cornelsen Verlag.
MÜLLER, U.,
ALSHEIMER, M., IBERER, U. & PAPENKORT, U. (2012): methoden-kartothek.de Spielend
Seminare planen für Weiterbildung, Training und Schule. Bielefeld: Bertelsmann Verlag.
SPANNAGEL, CHRISTIAN (2013): Hörsaalspiel „Ring the bell“. Online:
http://cspannagel.wordpress.com/2013/05/07/horsaalspiel-ring-the-bell/ (Stand:
24.10.2013)
WENTURA, DIRK
& FRINGS, CHRISTIAN (2013): Kognitive Psychologie. Wiesbaden: Springer Verlag.
ZIMBARDO, PHILIPP
G. & RICHARD J. GERRIG (2004): Psychologie. Pearson Studium
Impressum
Autorinnen
Herausgeber
Dipl.-Päd. Tina Roth
Akademische Mitarbeiterin
Didaktikzentrum der Hochschule Esslingen
Arbeitsbereiche: Didaktik und E-Learning
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Didaktikzentrum der Hochschule Esslingen
Julia Müter M.A.
Akademische Mitarbeiterin
Didaktikzentrum der Hochschule Esslingen
Arbeitsbereich: E-Learning
[email protected]
Prof. Dr. rer. soc. Karin Reiber
Wissenschaftliche Leitung
Didaktikzentrum der Hochschule Esslingen
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Prof. Dr. rer. soc. Karin Reiber
Flandernstraße 101
73732 Esslingen
[email protected]
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Coenning
Flandernstraße 101
73732 Esslingen
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