Gehirn und Schule – Fragen an Martin Korte
Das Themenfeld Schule und Lernen ist voller Spannung: für die Kinder, natürlich, aber auch für Eltern und Lehrer. Denn bei allen gesellschaftlichen Notwendigkeiten geht es schlussendlich um jeden Betroffenen ganz persönlich.
Published: 31.12.2012
Difficulty: intermediate
Martin Korte, Jahrgang 1964, ist Professor für Neurobiologie an der TU Braunschweig und studierte unter anderem bei Wolf Singer und Tobias Bonhoeffer. Seine Forschungsschwerpunkte sind die zellulären Grundlagen von Lernen und Erinnern sowie die Vorgänge des Vergessens. Er ist Autor von "Wie Kinder heute lernen. Was die Wissenschaft über das kindliche Gehirn weiß. Das Handbuch für den Schulerfolg" und "Jung im Kopf. Erstaunliche Einsichten der Hirnforschung in das Älterwerden".
Einen Monat lang haben wir in den Kommentaren und auf Facebook Ihre Fragen zum Verhältnis von Lernen, Schule und Hirnforschung gesammelt und dann dem Biologen Martin Korte von der TU Braunschweig (Autor von „Wie Kinder heute lernen: Was die Wissenschaft über das kindliche Gehirn weiß — Das Handbuch für den Schulerfolg“) vorgelegt. Hier die Antworten.
Frage 1
Ganz konkret: was kann ich mit einfachen Mitteln tun, um die schüler im unterricht zu motivieren, auch wenn das fach für sie uninteressant ist!
„Einfach“ gibt es im Kontext von Motivation nicht. Als erstes sei darauf hingewiesen, dass der „Lernfunke“ nur überspringen kann, wenn es in Ihnen ein Licht, eine Flamme gibt, die leuchtet. Was könnte also an Ihrem Fach für die Schüler interessant, spannend sein, was ist für Sie an ihrem Fach spannend? Was immer Sie für sich an Spannendem in Ihrem Fach finden, wird sich entsprechend didaktisch umgesetzt auch als an die Schüler vermittelbar erweisen.
Motivation
Motivation/-/motivation
Ein Motiv ist ein Beweggrund. Wird dieser wirksam, spürt das Lebewesen Motivation – es strebt danach, sein Bedürfnis zu befriedigen. Zum Beispiel nach Nahrung, Schutz oder Fortpflanzung.
Frage 2
Ein Biologielehrer unterrichtet mit Powerpoint und stellt seinen Schülern auf einer Folie ein neues Kapitel mit 8 Aufzählungspunkten vor (Bulletpoints). Aus dem Subitizing (Synchrones zeitgleiches Erfassen und Behalten im Kurzzeitspeicher von Babys) wissen wir, dass maximal vier Begriffe gleichzeitig verarbeitet werden können. Tritt hierbei bei Schülern auch bald eine Überforderung ein, wenn ein Lehrer viele solcher Schwerpunkte als Aufzählungszeichen vermitteln will? Danke!
Das ist ohne Weiteres nicht so einfach zu beantworten. Vortragsprofis finden alles bis zu 8 Bulletpoints noch akzeptabel, aber es kommt immer auf den Kontext an: So kann es im Zuge der Unterrichtsgestaltung helfen, dass alle Schüler immer wissen, an welcher Stelle im Unterricht man sich befindet. Da können viele Unterpunkte helfen – vor allem, weil das Erreichen jedes Unterpunktes als Erreichen eines Zwischenziels vom Gehirn positiv bewertet wird. Wenn jedoch alle 8 Punkte auf der Folie erklärt werden sollen, wäre es ratsamer, jeden Punkt einzeln zu nennen und auch graphisch zu hinterlegen. Auch ist zu überlegen, ob sich eine Mind-Map statt einer linearen Aufzählung anbietet.
Frage 3
Nachhaltiges Lernen — gibt es Untersuchungen, die signifikante Hinweise liefern, wie Lerninhalte und Methoden zu optimalen Lernerfolgen führen?
Ja, die umfassendste Untersuchung, die ich kenne, wurde von John Hattie in seinem Buch „Lernen sichtbar machen“ vorgelegt. (Es erscheint am 1.5.2013 bei der Schneider Verlag GmbH. Auf Englisch – Visible Learning – liegt es schon jetzt vor).
Frage 4
„tolles projekt, gerade entdeckt und haette einige Ergaenzungsvorschlaege, jetzt erst einmal eine Frage an Martin Korte zu Gehirn und Schule: welche Ansaetze gibt es, Korrelationen zwischen Bewegung und Aufmerksamkeit zu erforschen und wie schaut es mit der praktischen Umsetzung ausserhalb der Doppelstunde Sport aus? ein gruss“
Es gibt eine Reihe von Untersuchungen zu Bewegungen und Sport. Hier ist klar, dass sportliche Betätigung sich positiv auf das Konzentrationsvermögen und damit auch indirekt auf das Lernen auswirkt. Komplexer wird es, wenn man Lernen und Bewegung direkt kombiniert – hier scheinen Schüler /Schülerinnen unterschiedlich zu reagieren: Es gibt Schüler, die besser lernen, wenn Lerninhalte mit Bewegungskomponenten verbunden werden, aber es gibt auch eine signifikante Anzahl von Schülern, bei denen es dabei negative Effekte gibt, da ein Teil der Aufmerksamkeit eben in die Bewegungsprogramme geht.
Aufmerksamkeit
Aufmerksamkeit/-/attention
Aufmerksamkeit dient uns als Werkzeug, innere und äußere Reize bewusst wahrzunehmen. Dies gelingt uns, indem wir unsere mentalen Ressourcen auf eine begrenzte Anzahl von Bewusstseinsinhalten konzentrieren. Während manche Stimuli automatisch unsere Aufmerksamkeit auf sich ziehen, können wir andere kontrolliert auswählen. Unbewusst verarbeitet das Gehirn immer auch Reize, die gerade nicht im Zentrum unserer Aufmerksamkeit stehen.
Frage 5
Wenn man sich etwas vorstellt — eine Situation oder ein Objekt — und diese Vorstellung jemandem schildern möchte: In welcher Reihenfolge sollte man die nötigen Details nennen? Sollte man es aus der Sicht des Gegenübers erklären (auch bei der Wortwahl)? Und wie viel Interpretationsspielraum muss man dem Gegenüber lassen, also wie viele Details lässt man weg, damit er noch Lust hat, es sich vorzustellen und somit motiviert bleibt? Man könnte sich ja sagen: „Diese Information benötigt er jetzt nicht, um sich das vorzustellen“, oder aber man denkt sich: „Mit dem Detail hat er leichter ein konkretes Bild vor Augen“, — wie es in Romanen etc. der Fall ist.
Die Kopfperspektive zu wechseln, ist schwierig – man kommt nicht aus dem Dilemma heraus, denn man kann sich selbst nur vorstellen, wie es im Kopf des anderen sein könnte, aber man weiß nicht, wie es ist. Entsprechend kann man hinsichtlich der verwendeten Metaphern sicher auf den Gegenüber eingehen, um das Verständnis zu verbessern, aber vor allem muss man eine Beschreibung für sich selbst klar im Kopf sortieren, um sie anderen strukturiert erzählen zu können.
Bei der Informationsmenge gilt, je weniger je besser, zu viele Informationen verwirren und überfordern das Gehirn, also nur relevante Informationen einbauen.
Frage 6
Ich bin 20 Jahre und habe definitiv eine stark ausgeprägte Dyskalkulie. Gibt es neue Erkenntnisse über Ursache, Behandlung, Linderung, Heilung, Perspektive o. ä. in Bezug auf mein jetziges Alter?
Über die hirnphysiologischen Ursachen gibt es mittlerweile einige Erkenntnisse. Vor allem scheinen Veränderungen im Scheitellappen beteiligt zu sein. Häufig wird beobachtet, dass die Repräsentation der Finger in diesem Bereich des Gehirns nur unzureichend ist (viele Kinder lernen am Anfang der Grundschule, die Anzahl der Objekte zur Anzahl der Finger der eigenen Hand in Beziehung zu setzen). Dieses Phänomen bezeichnet man als „finger agnosia“.
Die Repräsentation der Finger befindet sich ebenso wie die Repräsentation des Zahlenraumes im Scheitellappen. Noch genauer: Das Erlernen neuer arithmetischer Regeln erfolgt primär im intraparietalen Sulcus (IPS) im Scheitellappen zusammen mit dem Schläfenlappen. In diesem Bereich der Großhirnrinde werden unter anderem Zahlenraumoperationen durchgeführt und es ist auch sonst der Bereich, in dem wir räumliche Bezüge herstellen. Man kann auch sagen, dass Zahlen in ihrer Höhe im Vergleich zu anderen Zahlen nicht intuitiv erfasst werden können bei Menschen mit einer Dyskalkulie: Eines der Probleme bei vielen Menschen mit Dyskalkulie ist, die Zahlenverhältnisse zu begreifen. Es wird zurzeit mit unterschiedlichen Unterrichtskonzepten versucht zu sehen, über welche Zugänge man das Zahlenverständnis in der Unterrichtsvermittlung verbessern kann. Im Bereich der Erwachsenenbildung ist mir nichts bekannt.
Parietallappen
Parietallappen/Lobus parietalis/parietal lobe
Wird auch Scheitellappen genannt und ist einer der vier großen Lappen der Großhirnrinde. Er liegt hinter dem Frontal– und oberhalb des Occipitallappens. In seinem vorderen Bereich finden somatosensorische Prozesse statt, im hinteren werden sensorische Informationen integriert, wodurch eine Handhabung von Objekten und die Orientierung im Raum ermöglicht werden.
Temporallappen
Temporallappen/Lobus temporalis/temporal lobe
Der Temporallappen ist einer der vier großen Lappen des Großhirns. Auf Höhe der Ohren gelegen erfüllt er zahlreiche Aufgaben – zum Temporallappen gehören der auditive Cortex genauso wie der Hippocampus und das Wernicke-Sprachzentrum.
Frage 7
Wir wissen, dass Lesen das beste Training für das Arbeitsgedächtnis ist. Wie kritisch kann man das Spielen z. B. mit dem I-Pod sehen, wenn Kinder, die viel und gut lesen, sich plötzlich dieser Freizeitbeschäftigung zuwenden. Hat es noch einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Arbeitsgedächtnisses? Oder werden durch diese Spiele (ohne Gewalt), auch andere Gedächtnisleistungen sinnvoll geübt. Diese Fragen stellen mir viele Eltern in der Beratung.
Zeitlich restriktiv eingesetzt kann das Beschäftigen mit Spielen auf einem Computer (welcher Natur auch immer) die Konzentrationsfähigkeit fördern. Es kommt – wie bei allen Medien– auf die Art der Beschäftigung mit dem Medium an. Hier gibt es Lernspiele, die ganz gezielt bestimmte Altersgruppen in ihrer Konzentrationsfähigkeit fördern können. Es gibt im Übrigen auch gute Lernprogramme, die man als App herunterladen kann.
Arbeitsgedächtnis
Arbeitsgedächtnis/-/working memory
Eine Form des Kurzzeitgedächtnisses. Es beinhaltet gerade aufgenommene Informationen und die Gedanken darüber, also Gedächtnisinhalte aus dem Langzeitgedächtnis, die mit den neuen Informationen in Verbindung gebracht werden. Das Konzept beinhaltet nach Alan Baddeley eine zentrale Exekutive, eine phonologische Schleife und ein visuell-räumliches Notizbuch.
Frage 8
Gibt es eine Lehrmeinung, ob Sport und Training bei Kindern und bis zu welchem Alter die Zusammenarbeit beider Gehirnhälften fördert und dadurch auch zu besseren schulischen Ergebnissen führen kann? Können diese Vorgänge auch in die Trainingsmethoden für den Breitensport mit einbezogen werden?
Befunde beim Menschen gibt es meines Wissens dazu nicht – was den Sport betrifft. Allerdings weiß man aus dem Bereich der Musik, dass aktives Musizieren das Gehirn positiv verändert. Vor allem wenn unterschiedliche Rhythmen zwischen linker und rechter Hand gespielt werden müssen, scheint dies eine Riesenherausforderung für das Gehirn zu sein, und entsprechend stellen sich bei intensivem Üben Trainingseffekte ein. Ich würde erwarten, dass es vergleichbare Dinge auch bei sportlichen Tätigkeiten gibt, vor allem wenn diese vor dem 10. Lebensjahr begonnen werden.
Frage 9
Warum lernen wir durch Interesse so gut? — Eigentlich ist es ja ganz offensichtlich und wird auch immer geraten: Lehrer sollen den Stoff auf ansprechende Weise vermitteln, die Schüler dafür interessieren. Doch was bedeutet das neuronal?
Lernen als Änderung neuronaler Netzwerke würde ja bedeuten, dass „Interesse“ nichts anderes ist, als eine effektive Änderung dieser Netzwerke, sodass das Erlernte dauerhaft repräsentiert ist. Wenn man sich nun vorstellt, dass gewisse Netzwerke einfach flexibler sind (genetisch bedingt), dann könnte das erklären, warum sich Person A für etwas begeistern kann, was Person B absolut langweilig findet.
Dann wiederum stellt sich aber die Frage, ob Unterricht in der Schule überhaupt allgemein Interesse wecken kann. Schließlich sind die Schüler alle unterschiedlich veranlagt und besäßen somit ebenso unterschiedliche „flexible Netzwerke“. Wie soll ein Lehrer alle gleichzeitig ansprechen? — Eine andere Möglichkeit: Falls es möglich ist, dass Unterricht an der Schule bei allen Schülern Interesse weckt, so würde ich gerne wissen, ob bekannt ist, welcher neuronale Mechanismus das möglich macht?
Motivation ist eines der auch neurobiologisch schwierigsten Themen. Vermutet wird (aus tierexperimentellen Befunden), dass die Ausschüttung des Botenstoffs Dopamin hier eine wichtige Rolle spielt und diese Ausschüttung mit den Vorerfahrungen zusammenhängt (Hat man eine Chance auf Erfolg?) und, die Ausschüttung ist optimal, wenn man auch herausgefordert wird. Also ideal ist eine positive Lerneinstellung aufgrund positiver Lernerfahrungen gepaart mit Selbstbewusstsein und dem Gefühl, herausgefordert zu werden. –Die Nervenzellen, die als Botenstoff Dopamin benutzen, springen nur sehr schwach, wenn Langeweile aufkommt.
Gen
Gen/-/gene
Informationseinheit auf der DNA. Den Kernbestandteil eines Gens übersetzen darauf spezialisierte Enzyme in so genannte Ribonukleinsäure (RNA). Während manche Ribonukleinsäuren selbst wichtige Funktionen in der Zelle ausführen, geben andere die Reihenfolge vor, in der die Zelle einzelne Aminosäuren zu einem bestimmten Protein zusammenbauen soll. Das Gen liefert also den Code für dieses Protein. Zusätzlich gehören zu einem Gen noch regulatorische Elemente auf der DNA, die sicherstellen, dass das Gen genau dann abgelesen wird, wenn die Zelle oder der Organismus dessen Produkt auch wirklich benötigen.
Dopamin
Dopamin/-/dopamine
Dopamin ist ein wichtiger Botenstoff des zentralen Nervensystems, der in die Gruppe der Catecholamine gehört. Es spielt eine Rolle bei Motorik, Motivation, Emotion und kognitiven Prozessen. Störungen in der Funktion dieses Transmitters spielen eine Rolle bei vielen Erkrankungen des Gehirns, wie Schizophrenie, Depression, Parkinsonsche Krankheit, oder Substanzabhängigkeit.
Frage 10
Wie stark ist der Zusammenhang der örtlichen Umgebung mit dem Lernprozess?
Beispiel: Kann man in einem ordentlichen Raum besser lernen, als in einem unordentlichen? Spielt das akustische Umfeld auch eine entscheidende Rolle, wenn man etwas Optisches lernen will? — Mein Sohn weigert sich nämlich in letzter Zeit, sein Zimmer aufzuräumen, und ich habe Angst, dass er dadurch seinen Lernvorgang stark behindert.
So leid es mir für die häusliche Ordnung tut, gibt es keine Evidenz dafür, dass es sich in einem aufgeräumten Zimmer besser lernt. Man sollte sich am Lernort wohlfühlen und wenn dazu das unaufgeräumte Zimmer gehört, sollte man eher darüber nachdenken, monatliche Aufräumaktionen zu starten und nicht im täglichen Kleinkrieg zu versinken.
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Frage 11
Hallo, ich bin Schülerin und meine Frage an Sie ist: Was kann ich tun, damit ich leichter und vor allem effektiver lernen kann (also damit das Gelernte besser in meinem Gedächtnis bleibt)?
1. Kleine Lerneinheiten wählen, nicht stundenlang am Stück das gleiche lernen. 2. Das Gelernte nach 1 – 2 Wochen nochmal wiederholen: Das führt zu einem besseren Langzeitgedächtnis. 3. Herausfinden, was die beste Lernzeit ist – häufig bietet sich hier vom Tagesrhythmus des Gehirns 14 — 16 Uhr an. 4. Beim Lernen nicht stören lassen, alle elektronischen Geräte ausschalten. 5. Das gelernte Wissen nochmal für einen selbst umsortieren, Beziehungen herstellen zu anderen Lerninhalten: Das Gehirn lernt über Assoziationen. 6. Den Lernort genau bestimmen und für nichts anderes verwenden (z. B. den Schreibtisch). So kann man sein eigenes Gehirn auf das Lernen konditionieren.
Gedächtnis
Gedächtnis/-/memory
Gedächtnis ist ein Oberbegriff für alle Arten von Informationsspeicherung im Organismus. Dazu gehören neben dem reinen Behalten auch die Aufnahme der Information, deren Ordnung und der Abruf.
Langzeitgedächtnis
Langzeitgedächtnis/-/long-term memory
Ein relativ stabiles Gedächtnis über Ereignisse, die in der etwas entfernteren Vergangenheit passiert sind. Im Langzeitgedächtnis werden Inhalte zeitlich nahezu unbegrenzt gespeichert. Unterschiedliche Gedächtnisinhalte liegen in unterschiedlichen Gehirn-Arealen. Die zelluläre Grundlage für diese Lernprozesse beruht auf einer verbesserten Kommunikation zwischen zwei Zellen und wird Langzeitpotentierung genannt.
Frage 12
Hallo liebe Mitarbeiter von Geist und Gehirn, ich möchte gerne wissen, ob die allgemein gebräuchliche Einteilung in Lerntypen (auditiv, kinästhetisch, visuell) auch wissenschaftlich belegt ist.
Ja, Menschen haben hier unterschiedliche Präferenzen und Begabungen. Aber jeder Mensch lernt leichter, wenn das zu Lernende über viele Sinneskanäle angeboten wird und vor allem, wenn es mit einer Handlung verbunden ist – dann erst räumt das Gehirn diesen Informationen die höchste Priorität ein.
zum Weiterlesen:
- Prof. Martin Korte an der TU Braunschweig, URL: https://www.tu-braunschweig.de/grad-life/team/mkorte/index.html [Stand: 29.09.2011]; zur Institutswebseite.
In welcher Reihenfolge sollte man die nötigen Details nennen? Sollte man es aus der Sicht des Gegenüber erklären (auch bei der Wortwahl)?
Und wieviel Interpretationsspielraum muss man dem Gegenüber lassen, also wieviele Details lässt man weg, damit er noch Lust hat, es sich vorzustellen und somit motiviert bleibt? Man könnte sich ja sagen "Diese Information benötigt er jetzt nicht, um sich das vorzustellen.", oder aber man denkt sich "Mit dem Detail hat er leichter ein konkretes Bild vor Augen." - wie es in Romanen etc. der Fall ist.
Ein Biologielehrer unterrichtet mit Powerpoint und stellt seinen Shülern auf einer Folie ein neues Kapitel mit 8 Aufzählungspunkten vor (Bulletpoints). Aus dem Subitizing (Synchrones zeitgleiches Erfassen und behalten im Kurzzeitspeicher von Babies) wissen wir, dass maximal vier Begriffe gleichzeitig verarbeitet werden können. Tritt hierbei bei Schülern auch bald eine Überforderung ein, wenn ein Lehrer viele solche Schwerpunkte als Aufzählungszeichen vermitteln will. Danke !
ich möchte gerne wissen, ob die allgemein gebräuchliche Einteilung in Lerntypen (Auditiv, kinestetisch, visuell) auch wissenschaftlich belegt ist.
Im Voraus vielen Dank für Ihre Antwort
Liebe Grüße Karin Staffler
Beispiel: Kann man in einem ordentlichen Raum besser lernen, als in einem unordentlichen? Spielt das akkustische Umfeld auch eine entscheidene Rolle, wenn man etwas optisches lernen will?
Mein Sohn weigert sich nämlich in letzter Zeit sein Zimmer aufzuräumen und ich habe Angst, dass er dadurch sein Lernvorgang stark behindert.
Ich arbeite mit Erwachsenen und Kindern unter anderem auch an der Lese-Rechtschreibe-Störung, die sich oft aus ungünstigen Emotionen in Zusammenhang mit umständlicher Denktechnik zum Ablegen von Informationen ergibt.
Wir können ungünstige Emotionen unserer Klienten lokalisieren und neutralisieren und dann über konkrete Augenbewegungen das richtige Ablegen von Informationen für unser Gehirn üben und lernen. Dabei verbinden wir den Vorgang für die Klienten mit positiven Emotionen und schaffen damit die Grundlage für Motivation.
Die Ergebnisse sind verblüffend und den Klienten bereitet das Üben Freude, weil sie endlich wieder "mitkommen".
Gabriele Lönne
Master Coach, HP (Psych)
Eigentlich ist es ja ganz offensichtlich und wird auch immer geraten: Lehrer sollen den Stoff auf ansprechende Weiose vermitteln, die Schüler dafür interessieren. Doch was bedeutet das neuronal?
Lernen als Änderung neuronaler Netzwerke würde ja bedeuten, dass "Interesse" nichts anderes ist, als eine effektive Änderung dieser Netzwerke, sodass das Erlernte dauerhaft repräsentiert ist. Wenn man sich nun vorstellt, dass gewisse Netzwerke einfach felxibler sind (genetisch bedingt) dann könnte das erklären, warum sich Person A für etwas begeistern kann, was Person B absolut langweilig findet.
Dann wiederum stellt sich aber die Frage, ob Unterricht in der Schule überhaupt allgemein Interesse wecken kann. Schließlich sind die Schüler alle unterschieldich veranlagt und besäßen somit ebenso unterschieldiche "flexible Netzwerke". Wie soll ein Lehrer alle gleichzeitig ansprechen?
Eine andere Möglichkeit:
Falls es möglich ist, dass Unterricht an der Schule bei allen Schülern Interesse weckt, so würde ich gerne wissen, ob bekannt ist, welcher neuronale Mechanismus das möglich macht?
Gibt es eine Lehrmeinung, ob Sport und Training bei Kindern und bis zu
welchem Alter die Zusammenarbeit beider Gehirnhälften fördert und
dadurch auch zu besseren schulischen Ergebnissen führen kann?
Können diese Vorgänge auch in die Trainigsmethoden für den Breitensport
mit einbezogen werden können?
Zu welch radikalen Änderungen, insbesondere im Grundschulbereich, müssten wir bereit sein, wenn wir nicht auf die POSTINDUSTRIELL VERBLEIBENDEN RESSOURCEN in großem Stil verzichten wollen?!
Und natürlich an Prof. Korte für die Antworten – diese Aktion hat uns viel Spass gemacht!