Volltext

e
d
.
e
e
d
i
r
Prof. Dr. Christian
Willems
h
e
l
. Gelsenkirchen
Fachhochschule
w
Abteilung Recklinghausen
ww
Gehirn und Lernen
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 1
Gehirn und Lernen I
Aufgaben des menschlichen Gehirns
Das Gehirn nimmt Reize
(das sind kodierte elektro-chemische
Signale im zentralen Nervensystem, dessen
wichtigste Schaltstelle das Gehirn ist)
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
von den Rezeptoren (z.B. den
Sinnesorganen) auf,
bearbeitet die Signale nach bestimmten
Mustern
und sendet, falls erforderlich, entsprechende
Reaktionsreize an die Effektoren (Muskeln,
Drüsen, Organe...)
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 2
1
Gehirn und Lernen II
Aufgaben des menschlichen Gehirns
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Die wesentliche
Informationsverarbeitung erfolgt in der
Hirnrinde (Neokortex), wo wesentliche
zusammengehörende Fähigkeiten
zusammenhängend gespeichert sind.
Die elementaren Verarbeitungseinheiten
sind die Neuronen, die bei der Geburt
bereits vollständig vorhanden (1010
Neuronen), jedoch noch nicht vernetzt
sind.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 3
Gehirn und Lernen III
Die Vernetzung erfolgt erst mit dem
Lernen.
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Es entstehen Verbindungsmuster
zwischen den Neuronen (10.000 bis
100.000 Verbindungen zu benachbarten
Neuronen, sogenannte Dendriten), die
dort gespeichert werden.
Jedes Training (Wiederholung)
festigt, ohne Training zerfallen diese
Verbindungsmuster, der Mensch
vergisst, was er gelernt hat.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 4
2
Gehirn und Lernen IV
Die Entwicklung des menschlichen Gehirns
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 5
Gehirn und Lernen V
Die Entwicklung des menschlichen
Gehirns
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Den Neuronen vorgelagert sind die
Synapsen, die die ankommenden elektrochemischen Signale verstärken oder
abschwächen.
Erreicht die Summe aller eingehenden
Signale einen bestimmten Schwellenwert,
wird das Neuron aktiv und sendet über seine
Ausgabeleitung, das Axon, ein Signal.
Das Axon ist verzweigt und stellt die
Dendriten der nachgelagerten Neuronen dar.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 6
3
Gehirn und Lernen VI
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Die Entwicklung der Vernetzung ist nach ca.
18 Monaten zu ca. 90% abgeschlossen,
immer abhängig von der erlebten Umgebung,
für die diese Vernetzung ein
Überlebenskonzept zur Selbsterhaltung
bedeutet. Es entsteht eine lebensnotwendige
Wahrnehmungspräferenz.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 7
Gehirn und Lernen VII
Die Entwicklung des menschlichen
Gehirns
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Die Informationsspeicherung erfolgt nicht
nur über diese Vernetzung, sondern auch
über bestimmte Kombinationen von
Aminosäuren im Körper.
Zum Abrufen dieser Informationen (sich
erinnern) müssen bestimmte
Randbedingungen eingestellt werden, die
der Lernsituation ähnlich sind.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 8
4
Gehirn und Lernen VIII
Wahrnehmung
über unsere
Sinnesorgane
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Reize
Die Ausbildung unserer
Wahrnehmungskanäle
beeinflußt
unser Lern-Verhalten
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 9
Gehirn und Lernen IX
Lerntypen entstehen
aufgrund der
Wahrnehmungspräferenz
e
d
.
e
e
d
i
visuell
r
h
e
l
.
haptisch
w
wwintellektbetont
auditiv
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 10
5
Gehirn und Lernen X
Aufnahmefähigkeit & bewusste Verarbeitung
wahr-genommene
Informationen über
die Sinnesorgane
7.000.000 bit/s
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Wahrnehmungsfilter
5.000 bit/s
Maximal bewusst
verarbeitete Informationen,
wenn nicht abgelenkt
durch inneren Dialog
(Gedankenkarussell)
anerzogene
Muster
7 bit/s
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 11
Gehirn und Lernen XI
10%
Aufnahme des
dargebotenen
Stoffs und Wahrnehmungspräferenz
bzw. -filter
e
d
.
e
e
40-50%
+
d
i
r
h
e
70%
l
.
+
+
w
ww80-90% + +
20%
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 12
6
Gehirn und Lernen XII
Linke Gehirnhälfte
Rechte Gehirnhälfte
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
Körpersprache
Bildersprache
Sprache – Lesen –Rechnen
Intuition-Gefühl
Ratio-Logik
Kreativität-Spontaneität
Regeln, Gesetze
Sprunghaftigkeit
Konzentration auf den Punkt
Neugier-Spielen-Risiko
Analyse-Detail
Synthese-Überblick
Wissenschaft
Kunst-Tanz-Musik
Schritt für Schritt
Ganzheitlichkeit
Einzelheiten
Zusammenhänge
Zeitempfinden
Raumempfinden
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 13
Lernen I
Thesen zum Konstruktivismus und Lernen,
Frank Thissen, Stuttgart 6. März 1998
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
1. Es gibt eine objektive Realität.
2. Diese Realität nehmen wir als Wirklichkeit
wahr.
3. Unsere Wahrnehmung der
Wirklichkeit
ist kein Erkennen der Realität, sondern
unsere individuelle Interpretation von
Reizen, die
wir über unsere
Sinnesorgane aus der Realität empfangen.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 14
7
Lernen II
4. Unsere Sinnesorgane geben uns keine
qualitativen Informationen über die
Realität, sondern lediglich quantitative
Reize.
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
5. Das menschliche Gehirn baut aufgrund
dieser Reize und aufgrund seiner eigenen
Beschaffenheit eine dynamische
Konstruktion der Wirklichkeit.
6. Individuelle Konstruktionen der
Wirklichkeit haben kulturelle und soziale
Ähnlichkeiten.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 15
Lernen III
7. Wissen ist nicht das Anhäufen von
Informationen, sondern ein
netzwerkartiges dynamisches Verknüpfen
von Informationen zu Konstrukten der
Wirklichkeit.
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
8. Lernen, das Wissen erzeugt, ist eine
Veränderung des netzwerkartigen
Konstruktes im menschlichen Gehirn.
9. Es gibt so viele Lernwege wie es
Konstrukte von Wirklichkeit gibt.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 16
8
Konsequenz für das Lehren
10. Lernen ist nicht von außen festlegbar
und planbar – aber Lernen lässt sich
von außen beeinflussen und in
gewissen Grenzen steuern (Tätigkeit
des Lehrers / Lernsystems).
e
d
.
e
e
d
i
r
h
e
l
.
w
ww
11. Lehren sollte in diesem Verständnis
nicht fertige Wege und Antworten
geben, sondern ein Lernumfeld
schaffen, in denen Lerner eigene
Wege beschreiten können und
Antworten finden und verstehen.
Gehirn und Lernen – Christian Willems - 25.03.2003 – Seite 17
9