Theorien Des kognitiven Lernens Flashcards
Definition Kognitives Lernen
Eine Kognitive Sicht des Lernens begreift Lernen als aktiven geistigen Prozess des Erwerbs, Behaltens, Abrufens und Anwendens von Wissen.
Kritik an Informations-Verarbeitungs-Theorien
- Wissen wird nicht nur „eingefüllt“ in den Schüler
- Unangemessener Vergleich des menschlichen Gehirns mit einem Computer (dieser wird von einer externen Kraft entwickelt, Sylvester 1995)
- Wegen der Dekontextualisierung darf man keine allzu großen Erwartungen an die Transferleistung oder Anwendung auf andere Situationen stellen (Ertmer & Newby 1993)
Definition Gedächtnis
Zimbardo 2008:
Gedächtnis bezeichnet die mentale Fähigkeit, Informationen aufzunehmen, zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen
Eigenschaften des Gedächtnisses (Qualität)
Das Gedächtnis ist kein passiver Informationsspeicher, sondern ist abhängig von der Aktivität des Lerners bei der Aneignung. Die höchste Aufnahmeschnelligkeit ist im Schulalter zu finden
Die Qualität des Gedächtnisses und die Fähigkeit sich zu erinnern, ist abhängig von
> Anzahl der Wiederholungen
> Zeitabstand zwischen Lernen und Abruf
> Konzentration & Aufmerksamkeit (z.B. Ermüdungsgrad)
> Äußeren und inneren Umständen - Interesse am Lernstoff:
o individuelles Interesse: überdauernde Person-Objekt-Beziehung, dispositionales Merkmal des Lernens
o situationales Interesse: motivationaler Zustand, der aus den Anreizbedingungen einer Lernsituation entsteht
o aktualisiertes Interesse: bestehendes individuelles Interesse durch Merkmale der Lernumgebung wieder aktualisiert
> Individuelle Einstellung zum Lernstoff
Übertragung der Informationen ins Gedächtnis:
> Automatische Verarbeitung (z.B. Mittagessen vom Vortag)
> Anstrengungsbedingte Verarbeitung (z.B. Vokabeln)
In den meisten Fällen erfordert das Einspeichern oder Abrufen von Informationen eine Mischung aus implizitem und explizitem Gedächtnis
Gedächtnisprozesse
Modellvorstellung:
Das menschliche Gedächtnis kann mit einer Bibliothek verglichen werden. Ziel der Literaturbeschaffung ist das Bereitstellen (Speicherung) in Bibliotheksregalen, welche dann bei Bedarf ausgeliehen werden können (Abruf)
Informationen —> Enkodierung (Einprägung) —> Speicherung —> Abruf bei Bedarf
Gedächtnisprozess Schritt 2
Informationen —> XXXXXXX —> Speicherung —> Abruf bei Bedarf
Enkodierung:
Prozess, der die mentale Repräsentation im Gedächtnis aufbaut
> Enkordierungsspezifizität: Abruf verbessert, wenn Hinweisreize bei Enkodierung mit denen bei Abruf übereinstimmen
> Serieller Positionseffekt:
o Primacy-Effekt: verbesserte Erinnerungsleistung für Items am Anfang einer Liste
o Recency-Effekt: verbesserte Erinnerungsleistung für Items am Ende einer Liste
> Kontextuelle Unterscheidbarkeit: Serieller Positioneffekt kann durch Kontext und Unterscheidbarkeit der abzurufenden Erfahrung verändert werden
Gedächtnisprozess Schritt 3
Informationen —> Enkodierung (Einprägung) —> XXX —> Abruf bei Bedarf
Speicherung
Behalten enkodierter Informationen über eine Zeitspanne hinweg
Gedächtnisprozess Schritt 4
Informationen —> Enkodierung (Einprägung) —> Speicherung —> XXXXX
Abruf bei Bedarf:
Wiedergewinnung gespeicherter Informationen zu einem späteren Zeitpunkt.
Möglichkeiten beim Abruf:
> Abruf (Recall): Suche, bei der die Informationen reproduziert werden sollen
> Wiedererkennen: Suche, bei der die Reize als zuvor gesehen beurteilt werden sollen
> Hinweisreize beim Abruf: Intern oder extrem generierte Reize, die den Abruf erleichtern
Hinweisreize sind sowohl beim recall wie auch beim Wiedererkennen erforderlich. Die Leistung beim Wiedererkennen ist hingegen in der Regel höher als beim Abruf (Bsp.: MC Test)
Gedächtnisprozesse Allgemein
Das Gedächtnis funktioniert am besten, wenn Ekodierungs- und Abrufprozesse gut zusammenpassen
> Theorie der Verarbeitungstiefe (levels of processing, Craick & Lockhart, 1972):
Bei größerer Tiefe ist eine Einprägung im Gedächtnis wahrscheinlicher
> Oft muss man implizite Gedächtnisinhalte abrufen, die man explizit enkodiert hat. Implizite Inhalte sind stabil, wenn Enkodieren und Abruf sehr gut übereinstimmen (=transferadäquate Verarbeitung)
Die drei Gedächtnisprozesse vollziehen sich, so wird angenommen, in einem Gedächtnissystem
—> Es gibt verschiedene Theorien über Aufbau des Gedächtnisses
Wissensformen nach Paris & Cunningham 1996
Deklaratives Wissen
> Wissen, das in Worten oder anderen Symbolen gespeichert werden kann; „Wissen, dass…“
> Im semantischen Gedächtnis (allgemeine Fakten) oder episodischen Gedächtnis abgespeichert (persönliche Erfahrungen)
> Speicherungsform: bildhafte Vorstellungen oder Propositionen
Prozedurales Wissen
> „Wissen, wie“ etwas auszuführen ist (z.B. einen Bruch dividieren)
> Kann nur durch Handlungen überprüft werden (sonst: deklaratives Wissen)
> Speicherungsformen: Wenn-Dann-Regeln
Konditionales Wissen
> „Wissen, wann und warum“: Wissen über die korrekte Anwendung von Prozeduren und Regeln
Gedächtnismodelle: Das „Drei-Komponenten-Modell“ von Atkinson & Shiffrin (1968)
> individuelle Interpretation
> Wahrnehmung wird von unserem Hintergrundwisssen beeinflusst I
Vergessen Initiale Verarbeitung
I
Externer Stimulus (Information) —> Sensorisches Register ——————————->
Wiederholen
Langzeitgedächtnis ——————-Elaborieren und Enkodieren ———- Arbeits- oder Kurzzeitgedächtnis
Das sensorische Register
- Rezeptoren in den Sinnesorgane wandeln Umweltreize in Signale um, welche eine Weiterleitung durch das Nervensystem ermöglichen
> Vergleich von wahrgenommenen Reizen mit Informationen aus dem LZG
> Diese Interpretation kann in das Kurzzeitgedächtnis übertragen werden
> Bsp.: orange Frucht —> Apfelsine, aber nur da im LZG Aussehen der Apfelsine gespeichert ist - Informationen in diesem System werden nur für sehr kurze Zeit gespeichert (Martin 2005)
> Ikonisches Gedächtnis (visuelle Informationen, Wahrnehmung von Bewegung): ca. 1 sek
> Echoisches Gedächtnis (akustische Informationen): ca. 2-4 sek - Untersuchung zur Kapazität des ikonischen Gedächtnisses (Sperling 1960)
> Buchstabenmix mit 3 Zeilen und 4 Spalten wurde für 50ms gezeigt
> Werden Personen danach gefragt, alle wiederzugeben, scheitern die meistens
> Wird allerdings per Ton signalisiert, welche Reihe sie wiedergeben sollten, sind die Probanden dazu in der Lage
> Verstrich außerdem nach der Darstellung ca. 1 sek, so konnten sie Probanden genauso wenig erinnern wie im ersten Szenario
> Erklärung: nur Artikulationsdauer verhindert teilweise die Wiedergabe, d.h. Speicherung ist kürzer als es dauert, alle Buchstaben zu sagen
Das sensorische Register ist im Vergleich zum Kurzzeitgedächtnis sehr groß —> Prozess der Datenverringerung im sensorischen Register durch Kontrollprozesse
- Aufmerksamkeit
Verschiedene Sinnesorgane werden von sehr vielen Informationen „bombardiert“
—> diese geht aber verloren, wenn ihnen keine Aufmerksamkeit geschenkt wird
Probleme:
> Schüler haben anfangs Schwierigkeiten, aus zwei verschiedenen Quellen gleichzeitig Informationen zu verarbeiten
> Bei der Diagnostik aktueller Aufmerksamkeitszuwendung; Schüler haben stets ihre Augben auf den Lehrer gerichtet, ohne ihm die volle Aufmerksamkeit zu schenken - Bedeutungszuschreibung:
Mit Hilfe der im LZG gespeicherten Informationen wird dem Inhalt im sensorischen Register Bedeutung zugeschrieben
z.B: Die Reizgegebenheit 7 gewinnt für Hannes an Bedeutung, da er über das Wissen verfügt, dass die Zahl 7 zu den Primzahlen gehört
Sensorisches Register Schulbezug
Im Unterricht: Abwechslungsreicher Unterricht zur Förderung aufmerksamer Zuwendung:
- Lernende auffordern, genau zuzuhören oder besonders acht zu geben - Angemessener Einsatz von Medien wie Overheadfolien, Wandbilder, mitgebrachten Gegenständen,… - In gewissen Abstäünden im Klassenzimmer umher bewegen - Stimme gezielt variieren (lauter, leiser, schneller, langsamer) - Schüler müssen lernen, ablenkende Reize zu ignorieren - Erhöhung der Kapazität durch Automatisierung grundlegender Dinge
Arbeitsgedächtnis Kurzzeitgedächtnis
Arbeitsgedächtnis ist die neuere Bezeichnung für Kurzzeitgedächtnis nach A. Baddeley (2000, 2007)
Neue Bezeichung:
- Arbeitsgedächtnis:
Gedächtnissystem, welches die übertragene Information aus dem sensorischen Register so lange Zwischenspeichern, bis diese mit Hilfe des bereits vorhandenen Wissens aufgearbeitet worden ist (Baddeley, 2000, 2007)
- Kurzzeitgedächtnis: Komponente des Arbeitsgedächtnisses, welche Informationen in diesem System nur passiv zwischenlagert
- Begrenzte Speicherkapazität: 7±2 Informationseinheiten (Miller, 1956)
- Eng begrenzte Speicherdauer: Informationen können nur ca. 20 bis 30 sek im Arbeitsgedächtnis gespeichert werden (Peterson & Peterson, 1959)
- Bewahrung von Informationen im Arbeitsgedächtnis:
> Aufmerksamkeitszuwendung
Wenn man nicht darauf achtet, dass Inhalte des Arbeitsgedächtnisses „in Bewegung bleiben“, gehen sie verloren
z.B. Wenn ich mir eine Telefonnummer für einen Rückruf merken will, darf ich nicht gestört werden, sonst ist diese Information weg
> Erhaltene Wiederholung
Die Information wird so lange „geistig“ oder leise wiederholt, bis sie benötigt wird
z.B. Ich sage die Telefonnummer so lange vor mich hin, bis ich endlich jemanden erreiche
> Aufarbeitende Wiederholung
Dabei wird die Bedeutung neuer Informationen erschlossen, indem ich versuche, die Inhalte mit dem Wissen aus dem LZG aufzuarbeiten und zu verbinden
—> spontane Aufarbeitung wächst bei Kindern mit dem Alter (Pressley & Levin 1977)
Das Arbeitsgedächtnis nach Baddeley & Hitch (2000)
Die zentrale Exekutive: Diese Komponente überwacht und koordiniert die anderen Sub-Systeme; besitzt selbst keine Speicherkapazität
> Räumlich - visueller Notizblock: Dieses Sub-System speichert visuelle Informationen, die sprachliche Zusammenhänge veranschaulichen
> Phonologische Schleife: Dieses Sub-System speichert akustische und sprachbasierte Informationen für ca. 2 sek, falls diese nicht aufgrund von Wiederholungen (z.B. zu sich selbst sprechen) erhalten bleiben
z.B. Einem Schüler gelingt es häufig im Unterricht, Mitteilungen des Lehrers zu wiederholen, obwohl er gerade nicht aufgepasst hatte
> Episodischer Puffer: Sub-System, welches mit dem episodischen LZG in engem Kontakt steht und persönliche Ereignisse aus der phonologischen Schleife und dem räumlich-visuellen Notizblock abgespeichert —> „Kommunikation“ der Systeme
Beispiel: „Wie viele Fenster hat deine Wohnung/ dein Haus?“
Im Großteil der Fälle geht man die Wohnung im Geiste ab (visuell-räumlicher Notizblock) und verwendet dabei die Anschauung welche im episodischen Puffer zwischen gespeichert wird, um in Kopf durchzuzählen (phonologische Schleife). Ausgedacht und koordiniert hat diese Strategie die zentrale Exekutive
Empirische Befunde zur Existenz der Phonologischen Schleife
- Phonologische Ähnlichkeitseffekt:
Die Tendenz, dass Fehler der Probanden phonologisch ähnlich zum korrekten Item sind und die Tatsachen, dass phonologisch ähnliche Items schwieriger zu erinnern sind (Baddeley, 1966) - Irrelevanter Spracheffekt:
Präsentation von irrelevanter, zu ignorierender gesprochener Sprache beeinträchtigt das KZG für visuell präsentierte Ziffern. Der Effekt ist unabhängig davon ob die irrelevante Sprache Englisch, Deutsch oder Arabisch ist; irrelevante nichtsprachliche Stimuli erzeugen ihn aber nicht (Salamé & Baddeley 1982, 1989) Annahme daher: nur sprachliches Material (keine Geräusche) kann in den phonologischen Speicher gelangen
- Der Effekt der Wortlänge auf die Gedächtnisspanne: Lange Worte —> kürzere Gedächtnisspanne (Baddeley et al. 1975). Dieser Effekt liegt vermutlich am rehearsal (innere Wiederholung), das für längere Worte länger dauert, so dass die Gedächtnisspur vorher präsentierte Wörter leichter zerfällt
- Artikulatorische Suppression:
eliminiert den phonologischen Ähnlichkeitseffekt bei visueller Präsentation. Das heißt: Probanden müssen ein Wort stets wiederholen (=Suppression) und sich parallel angezeigt Wörter merken.
Ergebnis: sind immer ähnlich schlecht, egal wie lang die zu merkende Worte sind.
Interpretation: Material kann nicht in den phonologischen Speicher transferiert werden (Baddeley et al. 1975)
Empirie zum Ergebnisspeicher
Mit der Zeit entdeckte Baddeley Effekte, die sich mit dem Drei-Komponenten-Modell nicht mehr erklären lassen. Normalerweise kann man sich ca. 5 Wörter merken, wenn die Wörter aber einen Zusammenhang haben (z. B. einen Satz bilden, sog. Chunking), kann man sich ca. 16 Wörter merken. Der ursprüngliche Gedanke, dass daran das Langzeitgedächtnis beteiligt ist, musste verworfen werden, da sich Menschen mit geschädigten Kurzzeitgedächtnis und funktionierendem Langzeitgedächtnis nur ca. 5 Wörter merken können. Das Langzeitgedächtnis ist also offensichtlich nicht beteiligt. Zur Erklärung hat Baddeley im Jahr 2000 den episodischen Puffer zu seinem Modell
hinzugefügt. Es handelt sich dabei um ein multimodales Speichersystem mit begrenzter Kapazität, es kann sowohl visuelle als auch phonologische Informationen in Form von „Episoden” speichern.
Das (Langzeit) Gedächtnis (nach Woolfolk 2008)
Explizites Gedächtnis (deklarativ, bewusst) —> Langzeiterinnerungen, die bewusst und absichtlich abgerufen werden können
> Episodisches Gedächtnis (eigene Erfahrung mit Raum und Zeitinformationen)
> Semantisches Gedächtnis (Speicherung von Faktenwissen (Schulwissen, Gesetzmäßigkeiten,…))
Implizites Gedächtnis (nicht-deklarativ, unbewusst) —> Wissen, das wir nicht bewusst abrufen, das aber unser Verhalten und unsere Gedanken beeinflusst
> Klassisches Konditionieren (Speicherung von konditionierten, (emotionalen) Reaktionen)
—> Lernen erfolgt nach dem Prinzip der klassischen Konditionierung
> Prozedurales Gedächtnis (Speicherung von Verhaltensroutinen, Fertigkeiten, unausgesprochenen Regeln)
> Priming (implizite Aktivierung von Begriffen und Konzepten im LZG)
Das Langzeitgedächtnis
- Das Langzeitgedächtnis speichert sämtliche Informationen, die über längere Zeit zu Verfügung stehen
- Gedächtnisinhalte werden als Grundlage für logische Schlüsse genutzt
- Die im LZG gespeicherte Information wird nicht gelöscht; sondern bei seltener Nutzung gehen die Enkodierung nützliche Pfade verloren (diese können aber bei geeigneter Aktivierung durch Hinweise wieder benutzt werden)
- Total-Time-Hypothese: Wieviel gelernt wird, hängt direkt von der Menge der Zeit ab, die mit dem Lernvorgang verbracht wird
Theorie der Verarbeitungstiefe nach Craik und Lockhart (1972) Annahme
Annahme:
Der Verarbeitungsprozess in der Aneignungsphase ist entscheidend für die spätere Erinnerungsleistung
> Oberflächliche Verarbeitung: Registrierung von sensorischen/physikalischen Aspekten ohne genaueres Eingehen auf die Bedeutung der Information
—> Entstandene Gedächtnisspur ist nur con sehr kurzer Dauer
(> Mittlere Verarbeitung: Verarbeitung z.B. nur auf phonologischer Ebene)
> Tiefere Verarbeitung: Bedeutung der Informationen wird mit semantischem Hintergrundwissen (Vorwissen) verknüpft und so in dem bestehenden kognitiven Netwerk verankert
—> Gedächtnisspuren werden dauerhaft
Theorie der Verarbeitungstiefe nach Craik und Lockhart (1972) Empirische Befunde
- Hyde & Jenkins 1973
> 3 Gruppen von Probanden sollten das gleiche Wortmaterial auf unterschiedliche Weise lernen
o Gruppe 1: Wörter nach Angenehmheit einstufen
o Gruppe 2: Beurteilen, ob in den Wörtern bestimmte Buchstaben enthalten sind ##
o Gruppe 3: Entscheidungen, ob das Wort in syntaktische Satzgruppen passt
> Ergebnis: Erinnerungstest: Gruppe 1 erinnert sich deutlich mehr als die anderen Gruppen
> Erklärung: Für das Fällen eines Angenehmheitsurteils muss der Anwendungskontext eines Wortes überdacht werden —> führt zur Aktivierung semantischer Wissensstrukturen und zu einem reichhaltigem Aufbau von Assoziationen zwischen dem Wort und der vorhandenen Wissensstruktur - Drei-Ebenen-Experiment von Craik & Tulving 1975
> Versuchspersonen mussten sich 60 Worte ansehen, zu denen jeweils eine Frage gestellt wurde
o Oberflächliche Verarbeitung (z.B. ist Begriff in Großbuchstaben geschrieben?)
o Mittlere Verarbeitung (z.B. Reimt sich das Wort auf…)?
—> phonologische Ebene
o Tiefere Verarbeitung (z.B. Kann das Wort ausgetauscht werden durch…?)
> Ergebnis: tiefer verarbeitete Worte wurden deutlich besser erinnert - Craik und Tulving (1975): semantische Verarbeitung ist unterschiedlich tief
> Probanden mussten entscheiden, ob unterschiedlich komplexe Satzanfänge mit den präsentierten Zielwörtern sinnvoll zu vervollständigen sind
> Ergebnis: Zielwörter für komplexere Sätze wurden besser erinnert
> Erklärung: Verarbeitung der komplexeren Sätze führte aufgrund von tieferen, mehr aktivierten Assoziationen zu stabileren Gedächtnisspuren
Theorie der Verarbeitungstiefe nach Craik und Lockhart (1972) Probleme
- Die Theorie macht keine Aussage darüber, wann eine Verarbeitung als „tief“ zu bezeichnen ist
- es gibt Personen mit Gehirnschäden, die zwar noch Aufgaben mit dem KZG ausführen können, jedoch keinen Zugriff mehr auf ihr LZG haben (Baddeley, 1974)
—> spricht für Dreispeichermodell
Begriffe Definition
Ferrari & Elik 2003:
Begriffe sind Kategorien, in der sich Ereignisse, Vorstellungen und Objekte anordnen lassen, die gewisse Gemeinsamkeiten aufweisen. Das Kategorisieren ermöglicht dem Menschen eine schnellere Verarbeitung. Man spricht von Begriffen als der „kleinsten Einheit des Denkens“
- Dewey 1933: Ein Begriff lässt sich am besten als eine Kategorie verstehen, die als ein kognitives Werkzeug in jeweils bestimmten alltäglichen Situationen verwendet werden kann —> Man muss auch wissen, wie man es verwendet!
- Begriffe repräsentieren Klassen von Objekten („Autos“), Aktivitäten („lesen“), Eigenschaften („groß“), Abstraktionen („Liebe“), Beziehungen („klüger als“)
- Hohe Ähnlichkeit zu Schemata: Begriffe beinhalten definitorische Merkmale, positive und negative Beispiele, Vorangehensweisen zur Klassifizierung, Beziehungen zu anderen Begriffen, affektive Assoziationen und Anwendungsregeln (Tessmer et am. 1990)
