Conference PaperPDF Available

Neurodidaktik – Neue Impulse für den Informatikunterricht

Authors:

Abstract

Die Neurodidaktik ist eine relativ junge Wissenschaft, die eine Schnittstelle zwischen kognitiven Neurowissenschaften und Didaktik darstellt. Ihre Aufgabe ist es, die Erkenntnisse der Hirnforschung in Bezug auf Lernen und Gedächtnis für die Didaktik aufzuarbeiten und für die Umsetzung im Unterricht nutzbar zu machen. Diese Arbeit soll einen Einblick in die wichtigsten Ergebnisse geben und damit eine Anregung für neue Wege zu einem effizienten Informatikunterricht bieten. Für viele sind diese Wege jedoch gar nicht so neu, denn die Ergebnisse der Hirnforschung belegen u.a. genau das, was Reformpädagogen seit Jahr-hunderten fordern. 1 Neurodidaktik – eine interdisziplinäre Wissenschaft Die Hirnforschung macht es möglich: verschiedene Untersuchungsmethoden, die in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurden, wie die bildgebenden Verfahren der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) oder der Positronenemissionstomographie (PET), erlauben es, dem Gehirn beim Lernen zuzusehen und wertvolle Erkenntnisse für die Lehr-und Lernforschung sowie für den schulischen Unterricht zu gewinnen. Daraus entstand ein neues Forschungsgebiet: die Neurodidaktik 1 , eine wichtige Schnittstelle zwischen Neurowissenschaften und Didaktik sowie Pädagogik und Psychologie. Ihre Aufgabe ist es, die Erkenntnisse der Hirnforschung und Neurobiologie in Bezug auf Lernen und Gedächtnis zu erschließen und für Pädagogik und Didaktik aufzubereiten. Aus dem Wissen über Aufbau, Entwicklung und Funktionsweise des Gehirns sowie über die Bedeutung von Hormonen und Botenstoffen entstehen didaktische Prinzipien und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (Westerhoff, 2008). Doch nicht alles, was in populärwissenschaftlichen Arbeiten als "gehirngerecht" darge-stellt wird, basiert auf neurodidaktischen bzw. neurowissenschaftlichen Erkenntnissen. Gehirngerechtes Lernen ist kein Wundermittel, wie es manche Autoren suggerieren. Die Neurodidaktik bietet aber durchaus wertvolle Informationen und Erklärungen zu Lehr-und Lernprozessen, deren Beachtung viel zu einem gelingenden Unterricht sowie zu einem nachhaltigen Lernerfolg beitragen kann. Viele dieser Erkenntnisse sind jedoch nicht neu: neurowissenschaftliche Befunde belegen genau das, was Reformpädagogen seit
250
Neurodidaktik Neue Impulse für den Informatikunterricht
Barbara Sabitzer
Alpen-Adria-Universität Klagenfurt
Universitätsstraße 65-67
9020 Klagenfurt
barbara@isys.uni-klu.ac.at
++43 (0) 463 2700 3517
Abstract: Die Neurodidaktik ist eine relativ junge Wissenschaft, die eine
Schnittstelle zwischen kognitiven Neurowissenschaften und Didaktik darstellt.
Ihre Aufgabe ist es, die Erkenntnisse der Hirnforschung in Bezug auf Lernen
und Gedächtnis für die Didaktik aufzuarbeiten und für die Umsetzung im
Unterricht nutzbar zu machen.
Diese Arbeit soll einen Einblick in die wichtigsten Ergebnisse geben und
damit eine Anregung für neue Wege zu einem effizienten Informatikunterricht
bieten.
Für viele sind diese Wege jedoch gar nicht so neu, denn die Ergebnisse der
Hirnforschung belegen u.a. genau das, was Reformpädagogen seit Jahr-
hunderten fordern.
1 Neurodidaktik eine interdisziplinäre Wissenschaft
Die Hirnforschung macht es möglich: verschiedene Untersuchungsmethoden, die in den
letzten Jahrzehnten entwickelt wurden, wie die bildgebenden Verfahren der funktionellen
Magnetresonanztomographie (fMRT) oder der Positronenemissionstomographie (PET),
erlauben es, dem Gehirn beim Lernen zuzusehen und wertvolle Erkenntnisse für die Lehr-
und Lernforschung sowie für den schulischen Unterricht zu gewinnen. Daraus entstand
ein neues Forschungsgebiet: die Neurodidaktik1, eine wichtige Schnittstelle zwischen
Neurowissenschaften und Didaktik sowie Pädagogik und Psychologie. Ihre Aufgabe ist
es, die Erkenntnisse der Hirnforschung und Neurobiologie in Bezug auf Lernen und
Gedächtnis zu erschließen und für Pädagogik und Didaktik aufzubereiten. Aus dem
Wissen über Aufbau, Entwicklung und Funktionsweise des Gehirns sowie über die
Bedeutung von Hormonen und Botenstoffen entstehen didaktische Prinzipien und
Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (Westerhoff, 2008).
Doch nicht alles, was in populärwissenschaftlichen Arbeiten als „gehirngerecht“ darge-
stellt wird, basiert auf neurodidaktischen bzw. neurowissenschaftlichen Erkenntnissen.
Gehirngerechtes Lernen ist kein Wundermittel, wie es manche Autoren suggerieren. Die
Neurodidaktik bietet aber durchaus wertvolle Informationen und Erklärungen zu Lehr-
und Lernprozessen, deren Beachtung viel zu einem gelingenden Unterricht sowie zu
einem nachhaltigen Lernerfolg beitragen kann. Viele dieser Erkenntnisse sind jedoch
nicht neu: neurowissenschaftliche Befunde belegen genau das, was Reformpädagogen seit
1 Der Begriff Neurodidaktik (Neurowissenschaften + Didaktik) wurde vor etwas mehr als 20 Jahren
von dem Mathematikdidaktiker Gerhard Preiß vorgeschlagen, um die interdisziplinäre Aufgabe
dieses neuen Fachgebietes hervorzuheben (Preiß, 2010).
251
Jahrhunderten postulieren. Neu ist, dass nun erklärt und nachgewiesen werden kann,
warum deren Grundsätze funktionieren (Herrmann, 2009).
Zum Einstieg in die Neurodidaktik seien hier ein paar Zitate bekannter Personen erwähnt,
die neurowissenschaftlich belegt werden konnten.
Sag es mir, und ich vergesse es. Zeige es mir, und ich erinnere mich. Lass es mich tun,
und ich behalte es. Konfuzius (551 479 v. Chr.)
Docendo discimus. Seneca (um 4 v.Chr - 65 n.Chr.)
Weniger ist manchmal mehr. Nur wer ohne Angst lernt, lernt erfolgreich.
Erasmus von Rotterdam (1465 1536)
Man kann einen Menschen nichts lehren, man kann ihm nur helfen, es in sich selbst zu
entdecken. Galileo Galilei (1564 1642)
Kinder sind von Natur aus wissbegierig.Jean Jacques Rousseau (1712 1778)
Er [der Lehrer] muss passiv werden, damit das Kind aktiv werden kann. Hilf mir, es
selbst zu tun. Maria Montessori (1870 1952)
1.1 Gehirn und Gedächtnis
Lernen ist ein komplexer Vorgang, an dem sehr viele Faktoren beteiligt sind.
Dementsprechend viel gilt es auch zu beachten, wenn man guten Unterricht bieten und
nachhaltigen Lernerfolg erreichen will. Ein kurzer Einblick in Aufbau und
Funktionsweise des Gehirns sowie das Gedächtnissystem kann daher nicht schaden.
Das Gehirn ist ein äußerst energieaufwändiges Organ, das ca. 100 Milliarden
Nervenzellen (Neuronen) enthält. Drei Viertel davon befinden sich im Neokortex
(Großhirnrinde), dem Sitz des Denkens und höherer kognitiver Leistungen. Die beiden
Hälften des Gehirns sind durch einen Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden,
über den auch der Informationsaustausch stattfindet (Abb. 1).
Der Neokortex besteht beidseitig aus je vier Lappen (Frontal-, Parietal-, Okzipital- und
Temporallappen) mit unterschiedlichen Funktionen, die aus Abb. 2 teilweise ersichtlich
sind. Die Einteilung in eine logische, analytische Hemisphäre (links) sowie eine kreative,
emotionale Seite (rechts), wie sie in manchen Konzepten gehirngerechten Lernens zu fin-
den ist, stellt allerdings eine zu starke Vereinfachung dar: Bei fast allen Vorgängen im
Abb. 1: Rückansicht des Gehirns. Quelle:
http://www.uni-heidelberg.de/institute/
fak14/ipmb/phazb/VL-Skripte/Sinnesorgane.pdf
252
Abb. 3: Limbisches System. Quelle: (Roth, 2009, S. 61)
Abb. 2: Seitenansicht des Neokortex. Quelle: http://www.airflag.com/Hirn/w3/w3Gehirn.html
Gehirn sind beide Hälften, wenn auch in unterschiedlichem Ausmaß beteiligt (Becker,
2009, S. 76).
Wesentliche Bedeutung für Lernen und Gedächtnis hat das limbische System (Abb. 3), das
aus mehreren anatomischen Strukturen rund um den Thalamus (in der Mitte) besteht.
Viele der hier ablaufenden Prozesse sind unbewusst, können den Lernerfolg aber oft stark
beeinflussen.
Die wichtigsten, für das Lernen relevanten Funktionen sind die folgenden:
253
bewusste Emotionen, Handlungs- und Impulskontrolle (limbische Teile des
Neokortex),
die Organisation des deklarativen (also bewusstseinsfähigen) Gedächtnisses
(Hippocampus),
die emotionale Bewertung und Erinnerung von Situationen und Entstehung negativer
Emotionen (Amygdala),
die Belohnung durch hirneigene Opiate (Mesolimbisches System) und
die Steuerung von Aufmerksamkeit, Motivation, Interesse, Lernfähigkeit
(Neuromodulatoren Dopamin, Noradrenalin, Serotonin, Acetylcholin) (Roth, 2009, S.
60f).
Das Lernen ist aus der Sicht der Neurowissenschaften ein elektro-chemischer Vorgang,
der die Struktur des Gehirns verändert. Das Gehirn enthält ca. 100 Milliarden
Nervenzellen (Neuronen), die miteinander kommunizieren, indem sie Informationen in
Form von elektrischen oder chemischen Signalen übertragen. Dies geschieht über
sogenannte Synapsen (Nervenzellenverbindungen), die, entgegen früherer Meinungen,
auch im Erwachsenenalter noch neu entstehen können.
Abb. 4: Aufbau von Neuronen und Synapsen. Quelle: http://www.airflag.com/Hirn/w3/w3Gehirn.html
Je häufiger bestimmte Verbindungen benutzt werden, desto stärker werden sie. Das ist die
neuronale Basis der uralten Weisheit „Übung macht den Meister“! Lernen passiert also
durch das Wachstum neuer Synapsen oder die Stärkung der bereits bestehenden. Dadurch
wird Wissen konstruiert und in verschiedenen Nervenzellen „abgespeichert“. Jedes
Neuron repräsentiert d.h. steht für bestimmte Aspekte der Umgebung, für Fähigkeiten,
Bedeutungen oder auch Gesichter und vieles mehr. Ähnliches wird durch Neuronen
repräsentiert, die in räumlicher Nähe zueinander liegen. So entsteht eine Landkarte im
Gehirn, wobei Häufiges durch mehr Neuronen repräsentiert wird als Seltenes (Spitzer,
2005).
Das Gedächtnis ist ein äußerst komplexes System, das auf keinen Fall mit einem
statischen Datenspeicher zu vergleichen ist, auch wenn das Langzeitgedächtnis oft als
solcher angesehen wird. Es ist vielmehr ein Datengenerator, der die Speicherung und
Verknüpfung von Informationen organisiert und deren Bedeutungen konstruiert. Aus
zeitlicher Sicht unterteilt man das Gedächtnis in Ultrakurzzeitgedächtnis bzw. sensorische
Register sowie Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis. Ebenfalls bekannt ist die hierarchische
254
Gliederung in episodisches, semantisches, perzeptuelles und prozedurales Gedächtnis
sowie das Priming. Für Unterricht und Lernen sind neben dem Langzeitgedächtnis vor
allem zwei Formen relevant und auch recht gut untersucht: das Arbeitsgedächtnis bzw.
Working Memory und das Priming (Roth, 2009, S. 11).
Unter Priming versteht man „eine bessere Wiedererkennensleistung von zuvor unbewusst
Wahrgenommenem“ (Brand & Markowitsch, 2009, S. 72). Es kann z. B. durch einen
Stoffüberblick am Beginn der Stunde erreicht werden.
Das Arbeitsgedächtnis stellt einen aktiven Teil des Kurzzeitgedächtnisses dar und ist für
die kurzzeitige Speicherung und Verarbeitung von Informationen zuständig, d. h. es kann
Informationen gleichzeitig halten und verarbeiten. Als zentraler Teil des Gedächtnisses
ist es nicht nur für die Verarbeitung von Input sondern auch für die Kommunikation mit
dem Langzeitgedächtnis sowie schließlich für den Output zuständig. Es umfasst
die zentrale Exekutive, die den Informationsfluss zwischen allen Gedächt-
nissystemen reguliert,
die phonologische Schleife, die für akustische Verarbeitung und inneres Wieder-
holen, eine wichtige Lernstrategie, zuständig ist,
den visuell-räumlichen Notizblock für das Verarbeiten von visuellen und räum-
lichen Informationen und
den episodischen Puffer, der u.a. das sogenannte Chunking (Zusammenfügen von
kleinen Einheiten zu größeren erledigt = wichtige Lernstrategie) (Hasselhorn &
Gold, 2006, S. 74).
Das Langzeitgedächtnis ist in Bezug auf Zeit und Menge der
Inhalte praktisch unbegrenzt. Nach der Art von Gedächt-
nisinhalten unterscheidet man zwischen deklarativem (er-
klärbarem) und prozeduralem Gedächtnis, das motorische
Fähigkeiten und Routinen speichert. Das deklarative Ge-
dächtnis kann weiter unterteilt werden in das episodische
(biographische) und semantische Gedächtnis (Wissenssys-
tem mit erlernbaren Fakten) (Brand & Markowitsch, 2009).
Der Weg von der Aufnahme neuer Informationen
bzw. Lerninhalte bis zu einer dauerhaften Speiche-
rung im Langzeitgedächtnis ist aber lang. Von der Wahrnehmung durch alle Sinnesorgane
über eine kurze Speicherung in den sensorischen Registern, die es für alle Sinnesorgane
gibt, erfolgt die Selektion und Enkodierung der Informationen sowie die Weiterverarbei-
tung im Arbeitsgedächtnis, das Vorwissen integriert und die neuen Inhalte, wenn auch re-
levant sind, einspeichert. Danach erfolgt die sogenannte Konsolidierung bzw. Festigung
der Inhalte (Lernen im Schlaf! Pausen, Entspannung) bis sie schließlich im Langzeitge-
dächtnis abgelagert werden. Durch einen späteren Abruf des Gelernten wird es re-enko-
diert und dadurch wieder neu eingespeichert. Daher sollte man Fehler von SchülerInnen
möglichst sofort und vollständig korrigieren, um eine Re-Enkodierung und neuerliche
Einspeicherung der falschen Informationen zu vermeiden (Brand & Markowitsch, 2009,
S. 72ff).
Wo die verschiedenen Gedächtnisse im Gehirn lokalisiert werden können zeigt die
folgende Grafik.
Abb. 5: Stufen der Gedächtnisverarbeitung.
Quelle: (Brand & Markowitsch, 2009, S. 72)
255
Abb. 6: Schematische Darstellung der funktionellen Neuroanatomie des semantischen, episodischen und Ar-
beitsgedächtnisses, des visuellen Wahrnehmungssystems und motorischen Systems. Quelle: (Kiefer, 2008, S. 88)
Nicht alle Dinge gelangen jedoch gleich schnell ins Langzeitgedächtnis. Unser zentrales
Bewertungssystem in den limbischen Strukturen prüft jede neue Information bzw.
Situation, ob sie neu/gut/vorteilhaft/lustvoll/bedeutsam oder alt/schlecht/nachteilig/
schmerzhaft/unwichtig ist, wobei es auf das emotionale Erfahrungsgedächtnis zurück-
greift. Dieser unbewusste Vorgang hat grundlegenden Einfluss auf den Lernerfolg: Bei
einem positiven Ergebnis werden die Neuromodulatoren in Gang gesetzt (u.a. Dopamin
für Antrieb und Neugier sowie Acetylcholin für gezielte Aufmerksamkeit), die schließlich
die Konstruktion von neuem Wissen durch Anknüpfen an bereits vorhandene passende
Gedächtnisinhalte ermöglichen. Je mehr Vorwissen zu einem bestimmten Lerninhalt also
vorhanden ist, desto rascher werden neue Wissens-Netzwerke geschaffen (Roth, 2009, S.
60ff).
1.2 Gehirn, Alter und Geschlecht
In Bezug auf die Entwicklung und Reifung des Gehirns sowie geschlechtsspezifische
Unterschiede gibt es einige interessante Befunde, die vieles, was wir im Unterricht
beobachten können, erklären. Da kein Gehirn einem anderen gleicht, verläuft natürlich
auch die Entwicklung und Reifung individuell, wobei noch zusätzlich Unterschiede
zwischen männlichem und weiblichem Gehirn zu beobachten sind. Im Folgenden sollen
nur die wichtigsten Befunde erwähnt werden, die vielleicht helfen, einige Phänomene im
Unterricht besser zu verstehen.
Die Entwicklung des Gehirns geht vor allem in den ersten Lebensjahren relativ rasch vor
sich. Bis zum dritten Lebensjahr wird graue Substanz, das primäre Gerüst für den Aufbau
des Gehirns, im Überschuss produziert. So hat ein dreijähriges Kind ungefähr doppelt so
viele Neuronen wie ein Erwachsener, die danach allerdings kontinuierlich wieder
abgebaut werden (Textor, 2010).
Wachstum und Reifung des Gehirns erfolgen jedoch nicht gleichmäßig, sondern in
verschiedenen Regionen zu unterschiedlicher Zeit. Im Alter von 3-6 Jahren kommt es vor
allem zur Vermehrung der grauen Substanz in vorderen Gehirnbereichen, die für Planung,
Organisation, neue Handlungen und Konzentration zuständig sind. Vom 6. bis 12.
Lebensjahr entwickeln sich sprachliche Fähigkeiten und räumliche Intelligenz in hinteren
Bereichen (Textor, 2010).
256
Ab dem 12. Lebensjahr geht die Sprachlernfähigkeit zurück und mit dem Eintritt in die
Pubertät wird das Gehirn zur Großbaustelle: Einerseits steigt der Anteil an weißer
Substanz, dem Myelin2, was zu einer schnelleren Reizweiterleitung und damit zu einer
schnelleren Informationsverarbeitung führt. Andererseits kommt es zu einem starken
Verlust nicht genutzter grauer Zellen, dem Pruning, wobei bis zu 50 % der Synapsen
gelöscht werden. Im präfrontalen Cortex dagegen entstehen viele neue Synapsen: er wird
komplett neu organisiert (Fisch, 2007).
Neben der anatomischen Entwicklung hat auch die Veränderung im Hormonhaushalt
Einfluss auf die kognitiven Leistungen. Vor allem Östrogene wirken sich auf verschiedene
Fähigkeiten wie Lernen und Gedächtnisbildung aus. Ein hoher Östrogenspiegel wird mit
einer hohen Sprachbegabung in Verbindung gebracht, das männliche Hormon Testosteron
dagegen mit einer besseren räumlichen und mathematischen Intelligenz. Da sich bei
Frauen der Hormonspiegel im Verlauf des monatlichen Zyklus ändert, kann das die
Leistungen in den genannten Bereichen beeinflussen (Kraft, 2005).
Dies sind jedoch nicht die einzigen biologisch verankerten Geschlechtsunterschiede in
Bezug auf Lernen und Gedächtnis. Die folgenden, z. T. sicher bekannten Fakten, sind
ebenfalls von Bedeutung:
Bei der Entwicklung und Reifung des Gehirns haben Mädchen bis zur Pubertät einen
Entwicklungsvorsprung von ca. 1½ Jahren (Herrmann & Fiebach, 2004).
Während Burschen eine bessere räumliche Intelligenz entwickeln, behalten Mädchen
die Überlegenheit in der verbalen Begabung auch nach der Pubertät bei.
Auch die Empathie ist eine eher weibliche Begabung, die durchaus Auswirkungen
auf den Lernerfolg haben kann (Bischof-Köhler, 2002).
Im Gehirn finden sich außerdem einige anatomische Unterschiede: Im weiblichen
Gehirn ist z.B. das Corpus callosum (Balken) dicker und die wichtigsten
Sprachzentren, das Wernicke- (semantische Sprachverarbeitung) und das Broca-
Areal (motorisches Sprachzentrum) sind proportional größer. Außerdem verfügt es
über mehr beidseitig angelegte Sprachregionen und eine höhere Neuronendichte im
Wernicke-Areal. Auch die graue und weiße Hirnsubstanz sind unterschiedlich
verteilt (Herrmann & Fiebach, 2004).
Dies bedeutet jedoch nicht, dass es signifikante Intelligenzunterschiede zwischen Frauen
und Männern gibt: „Ihre Gehirne leisten dasselbe, nur auf unterschiedlichen Wegen
(Kraft, 2005, S. 53).
2 Neurodidaktische Prinzipien
Was können wir nun aus den Ergebnissen der Neurowissenschaften für die praktische
Umsetzung im Unterricht lernen? Wie schon eingangs erwähnt: Alles das, was Reform-
pädagogen seit Jahrhunderten anwenden. Daher werden die meisten der folgenden neuro-
didaktischen Prinzipien und Vorschläge vielen guten Lehrern schon bekannt vorkommen.
2 Myelin = Fettschicht, die den Zellfortsatz (Axon) umhüllt (Abb. 4, S.3)
257
2.1 Die 12 Lehr-Lern-Prinzipien der Neurodidaktik
Margret Arnold (Arnold, 2009, S. 190ff) formuliert in Anlehnung an Caine (siehe Abb. 7),
allerdings mit einigen Abweichungen, folgende zwölf Lehr-Lern-Prinzipien der Neuro-
didaktik, die die Grundlagen für effektives Lernen darstellen:
1) SchülerInnen müssen die Möglichkeit haben, konkrete Erfahrungen zu machen.
2) Wenn Lernprozesse in soziale Situationen eingebunden sind, sind sie effektiver.
3) Lernprozesse sind effektiver, wenn die Interessen und Ideen der Lernenden berück-
sichtigt werden.
4) Lernen ist effektiver, wenn das vorhandene Vorwissen mobilisiert wird.
5) Werden positive Emotionen in das Lernen eingebunden, ist es effektiver.
6) Verstehen SchülerInnen, wie die erlernten Details mit einem Ganzen zusammenhän-
gen, können sie sich die Details besser einprägen.
7) Mit der entsprechenden Lernumgebung wird das Lernen intensiver.
8) Lernen wird verbessert, wenn Zeit zum Reflektieren bleibt.
9) Es wird besser gelernt, wenn SchülerInnen Informationen und Erfahrungen mit-
einander verbinden können.
10) Lernprozesse sind effektiver, wenn auf individuelle Unterschiede der Lernenden ein-
gegangen wird.
11) SchülerInnen lernen besser, wenn sie eine unterstützende, motivierende und
herausfordernde Umgebung haben.
12) Es wird effektiver gelernt, wenn Talente und individuelle Kompetenzen berück-
sichtigt werden.
Abb. 7: Die 12 Lehr-Lern-
Prinzipien nach Caine. Quelle:
www.cainelearning.com/files/Wheel.htm
258
2.2 Weitere neurodidaktische Prinzipien
Brand und Markowitsch (Brand & Markowitsch, 2009, S. 81ff) geben u.a. folgende
Vorschläge für die Anwendung im Unterricht:
Durch die Reduktion der Anforderungen während der Aufnahme neuer Inhalte soll
die Aufmerksamkeit auf das Wesentliche fokussiert werden, was zu einer Erhöhung
von Lern- und Gedächtnisleistungen beitragen kann.
Ein Überblick zu Beginn des Unterrichts bzw. einer thematischen Einheit bereitet
durch die Hervorhebung wichtiger Informationseinheiten das Priming vor (siehe Ka-
pitel 1.1 Gehirn und Gedächtnis). Der Überblick und eine Vorstellung der Struktur
der Lerneinheit fungieren als externe Einspeicherhilfe.
Darüber hinaus sollen SchülerInnen das zu lernende Material aber auch selbst
strukturieren, wobei die LehrerInnen durch Zwischenfragen bei der Organisation des
Lernstoffs helfen können.
Ein Bezug zu bekannten Themen sollte bei jedem neuen Lerninhalt hergestellt
werden, da er so schneller mit bereits vorhandenen Inhalten verknüpft werden kann,
was schließlich die Einspeicherung und Konsolidierung (Festigung) erleichtert. Ein
persönlicher Bezug führt außerdem zu einer stärkeren und tieferen Verarbeitung im
limbischen System.
Brand und Markowitsch schlagen außerdem vor, Kleingruppen- und Projektarbeit zu
integrieren sowie verschiedene Medien einzusetzen, die allerdings nicht zu häufig
wechseln sollten. Durch den aus der Kognitionspsychologie bekannten
Modalitätseffekt nach Moreno und Mayer3 kommt es zu einer besseren Verarbeitung
und leichteren Einspeicherung neuer Inhalte.
Wichtig ist zudem, dass LehrerInnen Begeisterung für ihr Fach zeigen, denn nur so
kann man SchülerInnen positiv beeinflussen. Kann man sie „mitreißen“ und eine
angenehme, entspannte Unterrichtsatmosphäre gestalten, wird sich vermutlich auch
der gewünschte Lernerfolg einstellen.
Für Josef Kraus (Kraus, 2008) tragen teilweise ähnliche Faktoren zu einer Optimierung
des Lernens bei:
Unterricht muss in hohem Maße aktivierend sein, d. h. die SchülerInnen anregen,
eine aktive Rolle zu übernehmen, wie z.B. beim Lernen durch Lehren, dessen
Bedeutung schon Seneca (um 4 v.Chr - 65 n.Chr.) erkannte: „Docendo discimus“.
Unterricht muss mehrkanalig sein, denn je mehr Sinneskanäle angesprochen werden,
desto effektiver speichert das Gedächtnis.
Weitere Grundsätze, wie Lernen braucht Entspannung, Neugier und Emotionen,
wurden weiter oben schon erwähnt.
Die wichtigsten Einflussfaktoren für effektives Lehren und Lernen nach Gerhard Roth
(Roth, 2009, S. 62) sind
die Motiviertheit und Glaubhaftigkeit des Lehrenden,
3 Modalitätseffekt: gesprochener Text führt bei Text-Bild-Kombinationen in multimedialen
Lernangeboten zu besseren Lernleistungen, weil die unterschiedlich kodierten Inhalte kognitiv
besser integriert werden können (Herder, 2003)
259
die individuellen kognitiven und emotionalen Lernvoraussetzungen der SchülerIn-
nen,
die allgemeine Motiviertheit und Lernbereitschaft der SchülerInnen,
die spezielle Motiviertheit für einen bestimmten Stoff, Vorwissen und der aktuelle
emotionale Zustand, sowie
der spezifische Lehr- und Lernkontext.
2.3 Die Kernaussagen der Neurodidaktik
Das Allerwichtigste in Kürze wird meines Erachtens durch die folgende Behauptung von
Gerhard Roth (2009, S. 58) wiedergegeben:
Wissen kann nicht übertragen werden; es muss im Gehirn eines jeden Lernen-
den neu geschaffen werden.
Dies mag zwar überraschend klingen und im Gegensatz zur klassischen Auffassung von
Unterricht stehen (Der Lehrer soll den SchülerInnen etwas beibringen), ist aber neuro-
und kognitionswissenschaftlich gut belegt: Wir können den Lernenden keinen Stoff
vermitteln, wir können ihnen nur, frei nach Maria Montessori oder Galileo Galilei, helfen,
es selbst zu tun bzw. in sich selbst zu entdecken. Die Anwendung dieses Prinzips führt
unweigerlich zu einer Änderung der Unterrichtssituation und organisation, und damit
auch der LehrerInnenrolle. Es führt zu selbstorganisiertem, eigenverantwortlichen Lernen,
das die Forderungen nach Individualisierung, Differenzierung oder Kreativitätsförderung
etc. besser erfüllen kann, als ein traditioneller (Frontal)Unterricht mit strikten
Stoffvorgaben und ständigen Leistungskontrollen. Laut Ulrich Herrmann erfüllt das
selbstorganisierte Lernen fast alle zentralen Anforderungen an eine moderne Schul-
pädagogik, die von der Gehirnforschung gelernt hat“ (Herrmann, 2006, S. 92).
Basis dieser Behauptung ist eine für das Lernen grundlegende Funktionsweise des
Gehirns: die Mustererkennung4, denn das Gehirn ist, wie es Spitzer formuliert, eine
Regelextraktionsmaschine (Spitzer, 2005, S. 5).
Das Gehirn erkennt und erzeugt Muster bzw. Kategorien und Regeln selbst.
Das heißt nun, dass wir den SchülerInnen nicht Regeln, sondern viele Beispiele geben sol-
len, anhand derer sie die darin enthaltenen Strukturen erfassen können. Auch dabei ist
Selbsttätigkeit der Lernenden gefragt. Jérôme Seymour Bruner prägte für diese Unter-
richtsform den Begriff Entdeckendes Lernen, das wie das eigenverantwortliche und selbst-
organisierte Lernen ein Grundprinzip reformpädagogischer Ansätze darstellt.
Das Entdecken bzw. Erarbeiten neuer Inhalte gelingt außerdem umso besser, je mehr
Vorwissen die SchülerInnen in dem betreffenden Bereich mitbringen. Denn:
Neue Inhalte werden immer an das dazu passende Vorwissen angeknüpft.
Dies gelingt am besten, indem man die Lebenswelt der Lernenden berücksichtigt, sowohl
die private Umgebung als auch die schulische. Gelingt es den LehrerInnen, den Bezug der
4 Mustererkennung ist die Fähigkeit, in einer Menge von Daten Regelmäßigkeiten,
Wiederholungen, Ähnlichkeiten oder Gesetzmäßigkeiten zu erkennen
(http://de.wikipedia.org/wiki/Mustererkennung).
260
Lerninhalte zur Praxis bzw. zur persönlichen Umwelt der SchülerInnen aufzuzeigen,
werden diese eher erkennen, warum und wofür sie lernen sollen, d. h.:
Lernen ist effektiver, wenn es Sinn macht.
Dieses Sinn-Kriterium ist auch in den Fundamentalen Ideen von Bruner (1960) verankert,
die von Schwill (1993) für den Informatikunterricht adaptiert wurden (Hartmann, Näf, &
Reichert, 2006, S. 32).
Zum Abschluss sollen hier noch die wichtigsten Gedächtnisfunktionen zusammengefasst
werden, die bei der Aufnahme (sensorische Register), Verarbeitung (Arbeitsgedächtnis)
und Speicherung (Langzeitgedächtnis) von neuen Lerninhalten relevant sind. Diese
können einerseits von den Lehrenden bei der Unterrichtsgestaltung berücksichtigt, aber
auch von den SchülerInnen selbst als Strategien im Lernprozess bewusst genutzt werden:
Priming (Überblick zu Beginn der Einheit)
Vorwissen aktivieren
Kognitive Effekte:
o Reihenfolge: Die erste(n) und letzte(n) Einheit(en) werden am besten erinnert
(Primacy- und Recencyeffekt). Reihenfolge der Lerninhalte anpassen
o Modalität: Gesprochener Text in Kombination mit passenden Bilder wird besser
erinnert.
Material soll mehrere Sinne ansprechen
SchülerInnen erstellen selbst Material, z.B. mit Unterstützung eines mp3-
Players, Stoffdatenbank mit Bildern
Mustererkennung und Regelgenerator
o viele Beispiele geben
o Regeln entdecken lassen
Chunking:
o Verbinden kleiner Einheiten zu größeren, denn:
o 7 ± 2 Einheiten werden am besten erinnert
Phonologische Schleife
o Inneres Wiederholen der neuen Lerninhalte den SchülerInnen bewusst machen
Integrieren
o „Eselsbrücken“: Neues mit Vorwissen aus der Erfahrungswelt der Lernenden
(auch wenn es nicht dazu passt) verknüpfen
o Vernetzen fächerübergreifender Unterricht
o Motto: je emotionaler, lustiger oder überraschender, desto besser
Einspeicherung
o Strategien (Merken, Strukturieren, Generieren)
o Effekte (Primacy, Recency, Modalität)
o Üben
o Achtung: Vergessenskurve!
Konsolidierung
o Pausen
o Lernen im Schlaf
Abruf = Re-Enkodierung
o Lernen durch Lehren
o Kooperative Lernformen (Gruppenpuzzle, Interviews…)
261
Mittlerweile gibt es die verschiedensten Ansätze und Konzepte im Bereich der
Neurodidaktik, die alle auf wichtige, teilweise unterschiedliche Aspekte eingehen.
Außerdem ist zu vermuten, dass die Neurowissenschaften in Zukunft noch weitere
interessante Fakten liefern werden können. Was bisher in der Literatur fehlt, sind konkrete
Vorschläge für die praktische fachspezifische Unterrichtsarbeit und ihre tatsächliche
Umsetzung im Unterricht. Der folgende Punkt soll ein paar Anregungen für die
Berücksichtigung von neurodidaktischen Grundsätzen im Informatikunterricht geben.
3 „Gehirngerechte“ Ideen für den Informatikunterricht
Gerade der Informatikunterricht bzw. auch der IKT-Unterricht mit seinem Praxisbezug
bietet eine Fülle an Möglichkeiten, neurodidaktische Prinzipien zu integrieren. Dies kann
auf zwei Ebenen geschehen:
1) Man betrachtet nur das Fach Informatik selbst sowie die im Lehrplan geregelten
Inhalte.
2) Man sieht die Informatik aus fächerübergreifender Sicht, d. h. man „lehrt“ die
geforderten Lehrplaninhalte, indem man den Stoff anderer Fächer als Basis für
die eigenen Beispiele nimmt. So kann man z.B. das Thema Relationale Daten-
banken anhand eines mehrsprachigen Wörterbuchs (Fremdsprachen) oder einer
konkreten Firma (Betriebswirtschaft) erarbeitet.
Versucht man beide Sichtweisen zu integrieren, kann man einen sehr abwechslungs-
reichen Unterricht gestalten, der den Forderungen der Individualisierung und Differen-
zierung sowie des eigenverantwortlichen Arbeitens und vielen anderen gerecht wird.
Die folgenden Ideen und Beispiele sollen, ausgehend von verschiedenen Lerninhalten, ein
paar Anregungen für einen neurodidaktisch geleiteten Informatikunterricht bieten, sowohl
für die Einführung neuer Lerninhalte als auch für die Wiederholung und Anwendung bzw.
praktische Umsetzung. Die zugrundeliegenden neurodidaktischen bzw. neurowissen-
schaftlichen Prinzipien werden in Klammern angegeben.
3.1 Neue Lerninhalte Informatik, Angewandte, Wirtschaftsinformatik
Beispiel 1: Hardware-Komponenten, EVA-Prinzip
In diesem Beispiel sollen die SchülerInnen die verschiedenen Hardware-Komponenten
eines Computers und das EVA-Prinzip kennenlernen. Allerdings ist zu beachten, dass der
neue Stoff im Informatikunterricht nicht unbedingt für alle neu sein muss. In kaum einem
anderen Fach gibt es so extreme Unterschiede in Bezug auf das Vorwissen wie hier
(Hartmann, Näf, & Reichert, 2006, S. 83f). Darum bietet es sich an, den Unterricht offen
zu gestalten, wie es viele BHS in Österreich bereits im Netzwerk „COOL Cooperatives
Offenes Lernen“5 praktizieren. In einem offenen Unterricht hat man die Möglichkeit,
durch Arbeitsaufträge mit Pflicht- und Wahlaufgaben den individuellen Interessen und
Kenntnissen der SchülerInnen entgegenzukommen.
Als Einstieg sollte man die Neugier der SchülerInnen wecken und das Vorwissen er-
kunden, z.B. durch Fragen wie „Wollen wir einen Computer kaufen? Wisst ihr, welchen?
Welche gibt es denn? Was kann man eigentlich alles damit machen?“ Außerdem weiß die
5 weitere Informationen: COOL Impulszentrum: http://www.cooltrainers.at/
262
Pädagogik: „Guter Unterricht, zumindest in den Naturwissenschaften, beginnt mit einer
Frage“ (Stern, 2009, S. 63).
Für unser Beispiel könnte man folgenden Arbeitsauftrag ausgeben (die neurodidaktischen
Hinweise in Klammern stehen natürlich nicht auf dem Blatt, das die SchülerInnen
bekommen):
Deine Eltern wollen einen Computer oder ein Notebook kaufen, kennen sich jedoch nicht
aus (praktische Situation = Praxisbezug, persönlicher Bezug, Sinn). Sie bitten dich, verschiedene
Angebote zu vergleichen, ihnen die Möglichkeiten, Vor- und Nachteile zu erklären
(Lernen durch Lehren, Re-Enkodierung) und ihnen bei der Auswahl zu helfen (sozialer Kontext,
Sinn). Damit du dich für einen PC oder eventuell noch andere Geräte entscheiden kannst,
musst du natürlich wissen, was damit gemacht werden soll. Wollen deine Eltern damit
arbeiten, schreiben oder rechnen? Oder zeichnest du gerne und möchtest auch Musik
hören oder gar eigene Lieder aufnehmen? (Priming für EVA-Prinzip vorbereiten). Du suchst
dir ein günstiges Angebot aus, das du eventuell mit einem Freund oder einer Freundin
besprichst (Lernen durch Lehren, Re-Enkodierung) und schreibst es für deine Eltern mit allen
notwendigen Angaben auf (Vorwissen, Individualisierung SchülerInnen mit mehr Vorwissen
können hier schon genauere Angaben ev. zu Prozessor, Speichergröße etc. machen).
Um den Arbeitsauftrag auszuführen brauchen die SchülerInnen möglichst anschauliches
und vielseitiges Material, z.B. verschiedene Prospekte mit Computern und
Peripheriegeräten oder entsprechende Seiten im Internet. Falls die Schule neben einem
Fachhändler liegt, könnte auch eine kurze Exkursion dorthin stattfinden (Praxisbezug).
Ausgehend von dem oben genannten Material sollen die SchülerInnen nun die
angebotenen Computer und Peripheriegeräte sinnvoll ordnen. Teil 2 des Arbeitsauftrags
könnte also folgendermaßen aussehen:
„Du hast jetzt einige Angebote von Computern und verschiedenen anderen Geräten
gesehen. Du sollst deinen Eltern erklären, welche Möglichkeiten bzw. Vor- und Nachteile
die einzelnen Angebote haben. Kannst du dafür alle Geräte ordnen und zu Gruppen
zusammenfassen (Mustererkennung, Strukturieren)? Denk dabei daran, welche Funktion sie
haben! (Zwischenfrage für Organisation des Lernstoffs, mit Vorwissen verknüpfen)
Weitere Ideen für neue Lerninhalte
An dieser Stelle sollen noch ein paar Anregungen für verschiedene Informatikinhalte,
allerdings ausgehend von verschiedenen neurodidaktischen Prinzipien, gegeben werden.
Einen kreativen Zugang zu verschiedenen Informatikinhalten für alle Schulstufen bietet
das Projekt Informatik erLeben (Bischof & Mittermeir, 2008), das den SchülerInnen
durch die Beachtung verschiedener neurodidaktischer Grundsätze den Zugang zur
Technik erleichtern und schmackhaft machen will. Folgende Prinzipien kommen in den
Beispielen6 zum Tragen:
6 Von der Seite http://informatik-erleben.uni-klu.ac.at/ können viele Beispiele kostenlos
heruntergeladen werden.
Weitere Informationen: http://www.informatik-verstehen.uni-klu.ac.at/.
263
Neugier wecken: Dies geschieht durch die Einbettung in spannende Geschichten
wie beim Morsespiel, in dem „Detektive“ mit Taschenlampen und Morse-
alphabet das Konzept der Codierung erarbeiten.
Handlungsorientierung wie in obigem Spiel: So werden z.B. in der Einheit
Schuften oder Denken Sortierverfahren wie Mergesort erklärt, indem sie von Per-
sonen durchgespielt werden.
Emotionen: Das Gehirn lernt immer ganzheitlich d.h. es nimmt auch die
Umgebung bzw. Situation wahr und verknüpft damit den neuen Lerninhalt. Je
motivierender die Situation ist, desto mehr positive Emotionen werden auch mit
dem zu lernenden Thema verknüpft. Dadurch werden Botenstoffe für Antrieb,
Aufmerksamkeit etc. aktiviert, die „Lust auf mehr“ machen können.
Mustererkennung und Regelerzeugung: Die Aufgaben sind so konzipiert, dass sie
entdeckendes Lernen (angeleitet durch einige Fragen) ermöglichen, sowohl für
aktive SchülerInnen (oder besser SpielerInnen) als auch für eine Beobach-
tergruppe, wie im Morsespiel: Ihr seid Geheimagenten und sollt herausfinden,
was die anderen Kinder machen. […] Bevor ihr mit der Beobachtung beginnt,
solltet ihr aber noch etwas überlegen. Ihr sitzt von anderen Geheimagenten etwa
drei Meter entfernt und dürft nicht sprechen, da ansonsten die geheime Botschaft
abgehört wird. Wie könnt ihr also den anderen Agenten Nachrichten schicken,
wenn ihr zusätzlich auch keinen Bleistift und kein Papier zur Verfügung habt.
(Bischof & Mittermeir, 2008)
3.2 Wiederholung Übung macht den Meister Fächerübergreifende
Projekte
Für die Wiederholung von Lerninhalten bieten sich verschiedenste kooperative Methoden
an, da diese neben dem sozialen Aspekt auch die Vorteile des Lernens durch Lehren (Re-
Enkodierung) beinhalten. Außerdem können so individuelle Interessen bzw. Vorkennt-
nisse der SchülerInnen berücksichtigt und sinnvoll eingesetzt werden. Durch fächerüber-
greifende Projekte werden „mehrere Fliegen mit einer Klappe getroffen“: Es werden
Lerninhalte verschiedener Fächer wiederholt bzw. erarbeitet. Weiters werden soziales
Lernen und Softskills wie Kommunikations- und Teamfähigkeit, Eigenverantwortung
oder vernetztes Denken etc. gefördert. Durch das vernetzte Denken und Lernen werden im
Gehirn mehr Synapsen zu einem Thema gebildet. Dies führt zu einer tieferen (weil mehr-
kanaligen) Verarbeitung im Arbeitsgedächtnis und dadurch zu einem nachhaltigen
Lernerfolg.
Beispiel 2: Datenbank und Tabellenkalkulation Mehrsprachiges Wörterbuch und
Vokabeltrainer
Dieses Projekt wurde in einer 4. Klasse HLW mit sprachlichem Schwerpunkt erstellt, die
ich sowohl in Wirtschaftsinformatik als auch in Spanisch betreute.
Die Ziele im WINF-Unterricht waren
1) die Wiederholung der Grundlagen von Tabellenkalkulation (Listen, einfache
Funktionen, Formatieren, Sortieren, Filtern ) und Datenbank (Tabellenentwurf,
Formular, Bericht) sowie
264
2) die Einführung neuer Lerninhalte wie der Austausch zwischen den beiden
Programmen, komplexe Abfragen, Makros, Autoexec in der Datenbank sowie
verschachtelte Funktionen in der Tabellenkalkulation.
Das Ergebnis in der Tabellenkalkulation sah folgendermaßen aus:
Die Daten 5-sprachige Vokabellisten wurden mit den jeweiligen SprachlehrerInnen
nach thematischen Vorschlägen der SchülerInnen gesammelt (Sinn, Praxisbezug, persön-
licher Bezug, eigene Interessen einbringen = Motivation) und in die Tabellenkalkulations-
software (Excel) eingegeben. Im Informatikunterricht wurden dann die Grundlagen wie
Formatierung, einfache Funktionen etc. ausgehend von einem Arbeitsauftrag wiederholt.
Die verschiedenen Lerninhalte wurden dazu auf „Expertengruppen“ aufgeteilt (Vorwissen
nutzen, Individualisierung, Differenzierung), die ihren MitschülerInnen bei den betreffenden
Themen hilfreich zur Seite stehen sollten (Lernen durch Lehren, Re-Enkodierung, neuerliche
Einspeicherung).
Danach wurde ein Eingabeformular gestaltet und die neue Funktion SVERWEIS mit
folgender Erklärung eingeführt: Diese Funktion Sucht VERsteckte Informationen, da sie
WEISs, wo diese sich befinden (Vorstellung der Struktur, Priming auf Eingabe der Argumente,
Eselsbrücke aus Lebenswelt der SchülerInnen). Welche Argumente für diese Funktion
notwendig sind, wurde anhand ähnlicher Eselsbrücken erklärt: „Wir müssen dem
Programm folgenden Befehl erteilen: Such (Suchkriterium) bitte das VERsteck (Matrix)
und WEISe auf die Nummer der Spalte (Spaltenindex) hin, in der sich die gewünschte
Information befindet!“
Die Vokabellisten wurden schließlich von der Datenbank (Access) importiert und weiter-
bearbeitet. Es wurde ein Startformular (autoexec) für die Auswahl der Ausgangssprache
gestaltet sowie ein Eingabeformular, das das gesuchte Wort in allen verfügbaren Sprachen
abfragen sollte.
LehrerInnen, die selbst kreativ sind, finden sicher viele Möglichkeit zu fächerüber-
greifenden Projekten. Hier noch ein paar Ideen in Stichwörtern, die ich selbst ausprobiert
habe:
Webdesign: Survivre en France Überlebenswortschatz und Phrasen für einen
längeren Aufenthalt in Frankreich als Basis für Webdesign mit Dreamweaver.
Abb. 8: links: mehrsprachiges Wörterbuch, Ausgangssprache Deutsch, rechts: mehrsprachiger Vokabeltrainer, Excel.
265
Multimedia: MULIRO Multi Lingua Info-Rom multimediale, mehrsprachige
Visitenkarte für die Stadt St. Veit/Glan auf Minidisk incl. Businessplan (Fächer:
WINF, Fremdsprachen, Deutsch, Betriebswirtschaft, Rechnungswesen)
Multimedia: Online-Italienischkurs für Anfänger Audio, Videosequenzen, Übun-
gen, Rätsel etc.
Datenbank und Tabellenkalkulation im Geografieunterricht Stoffsammlung, Fra-
genkatalog, Statistiken, Quiz mit Bewertung, Multiple-Choice-Test, Notenberech-
nung
3.3 Anwendung Projektunterricht: EDV in einem Kleinbetrieb
Jahgang: 5. Klasse HLW, 2. Semester, 1 Wochenstunde
Ziel: Wiederholung WINF-Inhalte aller Jahrgänge, neue Inhalte je nach Bedarf und
Interesse.
Aufgabenstellung: Ihr seid Unternehmensinformatiker und sollt ein Kleinunternehmen
(beliebige Branche) oder einen bekannten Betrieb eurer Wahl z.B. aus eurem Familien-
oder Bekanntenkreis (persönlicher Bezug) in Bezug auf einen sinnvollen Einsatz von Hard-
und Software beraten (Lernen durch Lehren, Re-Enkodierung) sowie einige Bei-
spielanwendungen erstellen. Natürlich könnt ihr auch selbst ein Unternehmen gründen!
(Praxisbezug, persönlicher Bezug, Sinn, Schülerinteressen). Dabei sollt ihr die Informatikinhalte
aller Jahrgänge wiederholen (Vorwissen einbeziehen, Abruf, Re-Enkodierung) und praktisch
umsetzen (Praxisbezug) sowie bei Bedarf neue Anwendungsmöglichkeiten kennenlernen
bzw. erarbeiten (Individualisierung, Differenzierung, Wissen erarbeiten). Bei Bedarf könnt ihr
euch selbstverständlich auch an LehrerInnen anderer Fächer wenden (Vernetzen, indivi-
duelle Interessen).
Mindestanforderungen (Individualisierung, Differenzierung, eigenverantwortliches Arbeiten,
Schülerinteressen):
Wiederholung der im Informatikunterricht bisher bearbeiteten Inhalte (Tabellenkal-
kulation, Datenbank, Präsentation, Webdesign, Bildbearbeitung, Layout),
ein umfangreiches, praxisbezogenes Beispiel pro Anwendung,
zwei neue Lerninhalte eurer Wahl (z.B. Makros, neue Software etc.),
Projektdokumentation,
Projekt-CD oder Website.
Ablauf: Das Projekt konnte als Einzel-, Paar- oder Kleingruppenarbeit durchgeführt wer-
den und sich über das ganze Semester erstrecken. Am Beginn stand eine Unterrichts-
stunde zur Projektbesprechung bzw. -grobplanung im Plenum (15 Schülerinnen) zur Ver-
gung. Danach sollten die Schülerinnen möglichst selbständig arbeiten und versuchen,
etwaige Probleme in Zusammenarbeit mit ihren Kolleginnen zu lösen (kooperatives Lernen,
Lernen durch Lehren, Selbstorganisation, individuelle Talente und Interessen fördern bzw. ein-
setzen). Meine Rolle als Lehrerin war dabei nur eine helfende und unterstützende (Mon-
tessori: Hilf mir, es selbst zu tun!“).
Die nach eigenen Aussagen „nicht kreativen“ Schülerinnen hatten zwar anfangs Proble-
me, einen passenden Betrieb zu „gründen“ sowie eigene praktische Beispiele zu „erfin-
266
den“. Nach einigen Zwischenfragen in Bezug auf Hobbys und Interessen kamen aber doch
recht gute Ergebnisse zustande.
Ein sehr umfangreiches Projekt, das auch tatsächlich in der Praxis eingesetzt wurde, war
eine Familienpension. Es wurde von einer Schülerin für ihre Tante durchgeführt, die
tatsächlich gerade eine Beratung in Bezug auf Computerkauf und passende Software
brauchte (Praxisbezug, persönlicher Bezug, Sinn, sozialer Kontext, Lernen durch Lehren). Das
Endprodukt beinhaltete u.a. folgende Punkte (Auszug aus der Projektdokumentation):
Ausstattung (Hardware+Software): Beratung, Angebotsvergleich, Einkauf und Instal-
lation - PC, Monitor, Drucker, Scanner, Modem, Microsoft Office, Internetzugang,
Publishing Software: Werbeprospekt, Visitenkarten,
Webdesign: fünfsprachige Website (Dreamweaver + html),
Bildbearbeitung für Website und Prospekt: Photoshop,
Tabellenkalkulation: Einnahmen-Ausgabenrechnung, Zimmerbelegungsplan, Kalku-
lation, Angebotsvergleich, Rechnungsformular,
Datenbank: Adressdatenbank, Zimmerbelegung,
Textverarbeitung: Rechnungsformular (Serienbrief, Adressen aus Datenbank), Ange-
bote, Einladungen, Projektdokumentation.
4 Zusammenfassung
Die Neurodidaktik als Schnittstelle zwischen Hirnforschung, Didaktik, Pädagogik und
Psychologie beschäftigt sich, ausgehend von neurowissenschaftlichen Befunden, mit den
Rahmenbedingungen des Lehrens und Lernens und bietet einige brauchbare Vorschläge
für eine Steigerung der Effizienz des Unterrichts. Viele davon sind nicht neu, sondern
bestätigen die Grundsätze der Reformpädagogik. Die wichtigsten Erkenntnisse sollte aber
jeder Lehrer kennen und im Unterricht berücksichtigen. Wünschenswert wäre eine Ver-
ankerung der Neurodidaktik bereits in der Lehrerausbildung sowie auch eine stärkere Un-
terstützung von Seiten der Schulpolitik bei der praktischen Umsetzung, denn gehirn-
gerechtes Lernen nämlich selbstorganisiertes, aktives Lernen sowie Individualisierung
und Differenzierung erfordert andere Rahmenbedingen als die aktuellen. So wider-
spricht z.B. das „Zappen“ durch den Unterricht im 50-Minuten-Takt den Erkenntnissen
der Gedächtnisforschung und verhindert eher eine Speicherung der Inhalte im Lang-
zeitgedächtnis (Herrmann, 2009, S. 161).
Mittlerweile gibt es die verschiedensten Ansätze und Konzepte im Bereich der Neuro-
didaktik, die alle auf wichtige, teilweise unterschiedliche Aspekte eingehen. Außerdem ist
zu vermuten, dass die Neurowissenschaften in Zukunft noch weitere interessante Fakten
liefern werden können. Es bleibt zu hoffen, dass die bisher gewonnenen Erkenntnisse
immer mehr Eingang in den alltäglichen Unterricht finden und nicht nur eine Domäne der
Reformpädagogik bleiben.
5 Literaturverzeichnis
Arnold, M. (2009). Brainbased learning and Teaching. In U. Herrmann, Neurodidaktik:
Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (S. 182-195).
Weinheim, Basel: Beltz.
Becker, N. (11 2009). Hirngespinste der Pädagogik. Psychologie Heute , S. 72-77.
267
Bischof, E., & Mittermeir, R. (2008). Informatik erLeben. Klagenfurt: Informatik-
Systeme, Alpen-Adria Universität.
Bischof-Köhler, D. (2002). Von Natur aus anders. Stuttgart, Berlin, Köln: Kohlhammer.
Brand, M., & Markowitsch, H. J. (2009). Lernen und Gedächtnis aus neurowissenschaft-
licher Perspektive - Konsequenzen für die Gestaltung des Schulunterrichts. In U. Herr-
mann, Neurodidaktik: Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lerhren und
Lernen (S. 69-85). Weinheim, Basel: Beltz.
Fisch, R. (8. 11 2007). Adoleszenz - Fachtagung. Abgerufen am 16. 8 2010 von
Adoleszenz - Fachtagung:
http://www.kjpz.ch/fileadmin/media/Fachtagungen/Adoleszenz_11_2007.pdf
Hartmann, W., Näf, M., & Reichert, R. (2006). Informatikunterricht planen und
durchführen. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.
Herder, M. (2003). Der Modalitätseffekt und visuelle Aufmerksamkeit bei multimedialen
Lehranimationen. Abgerufen am 17. 8 2010 von http://www.iim.uni-
giessen.de/home/news/Postertag03/Postertag_MiriamHerder.pdf
Herrmann, C., & Fiebach, C. (2004). Gehirn & Sprache. Frankfurt am Main: Fischer
Taschenbuchverlag.
Herrmann, U. (2009). Gehirnforschung und die neurodidaktische Revision schulisch
organisierten Lehrens und Lernens. In U. Herrmann, Neurodidaktik: Grundlagen und
Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (S. 148-181). Weinheim, Basel: Beltz.
Herrmann, U. (2006). Lernen findet im Gehirn statt. In R. Caspary, Lernen und Gehirn.
Freiburg: Herder Verlag.
Herrmann, U. (2009). Neurodidaktik: Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes
Lehren und Lernen. Weinheim, Basel: Beltz.
Kiefer, M. (2008). Zusammenwirken kognitiver Systeme. Psychologische Rundschau
(59(2)), S. 87-97.
Klug, H. G., & Wendt, H.-J.: Mensch und Realität. Abgerufen am 23. 8 2010 von
http://www.airflag.com/Hirn/w3/w3Gehirn.html
Kraft, U. (2005). Die Macht des Weiblichen. Gehirn & Geist Dossier: Wer bin ich?, S. 50-55.
Kraus, J. (2008). Was hat Bildung mit Gehirnforschung zu tun. Schule zwischen
neurobiologischer Vision und bodenständiger Pädagogik. In R. Caspary, Lernen und
Gehirn (S. 142-156). Freiburg im Breisgau [u.a.] : Herder.
Preiß, G. (2010). Zahlenland ®. Abgerufen am 17. 8 2010 von
http://www.zahlenland.info/de/leitgedanken/
Roth, G. (2009). Warum sind Lehren und Lernen so schwierig? In U. Herrmann,
Neurodidaktik: Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen.
Weinheim, Basel: Beltz.
Schirp, h. (2009). Wie "lernt" unser Gehirn Werte und Orientierungen? In U. Herrmann,
Neurodidaktik: Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (S.
246-260). Weinheim, Basel: Beltz.
Spitzer, M. (2005). Gehirnforschung für lebenslanges Lernen. In OECD (Hrsg.), Auf dem
Weg zu einer neuen Lernwissenschaft (S. 1-20). Stuttgart: Schattauer.
Stern, E. (6 2009). Frischer Wind im Klassenzimmer. Gehirn & Geist, 60-65. (H. Hanser,
& S. Ayan, Interviewer)
Textor, M. R. (2010). Gehirnentwicklung im Kleinkindalter - Konsequenzen für die
Erziehung. Abgerufen am 17. 8 2010 von Staatsinstitut für Frühpädagogik (IFP):
http://www.ifp.bayern.de/veroeffentlichungen/infodienst/textor-gehirnentwicklung.html
Westerhoff, N. (12 2008). Neurodidaktik auf dem Prüfstand. Gehirn & Geist , S. 36-43.
... "Früh übt sich, wer ein Meister werden will" -heißt es in einem Sprichwort oder auch: Reize anpassen kann (Sabitzer, 2010). Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von 3 bis 5 Jahren auf (Bianchi, 2013;Carter, 2014). ...
... Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von 3 bis 5 Jahren auf (Bianchi, 2013;Carter, 2014). Ein dreijähriges Kind besitzt ungefähr doppelt so viele Neuronen wie ein Erwachsener (Sabitzer, 2010 (Spear, 2013). Erst der ausgebildete präfrontale Kortex ermöglicht Erwachsenen z. ...
Thesis
Full-text available
The objective of teacher education is to train students to become experts in the field of teaching and learning. However, numerous empirical studies reveal a high prevalence of misconceptions on the topic of learning and the brain – so-called neuromyths – among both pre-service and in-service teachers. For biology teachers, this topic also represents relevant instructional content, as they teach topics such as the structure and function of the brain and long-term potentiation. Thus, it is particularly important for biology teachers to develop scientific conceptions with regard to this topic during their university studies. This study examines whether neuromyths are also prevalent among pre-service biology teachers, and to what extent a university course that explicitly considers students’ potential for learning can contribute to the professionalization of their conceptions of teaching and learning. An educational reconstruction model adapted to the university education context serves as the research and planning framework. Study 1 (published in Frontiers in Human Neuroscience: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2019.00020/full) empirically investigates students’ potential for learning by applying questionnaires and knowledge tests to examine to what extent pre-service biology teachers’ conceptions of learning and the brain are characterized by neuromyths (N = 550). The construct of neuromyths is also described in detail and placed in relation to a model of professional competence for biology teachers. By means of questionnaires, study 2 (submitted to Herausforderung Lehrer_innenbildung – Zeitschrift zur Konzeption, Gestaltung und Diskussion) tests the levels and influence of quality criteria in a biology didactics seminar designed by taking into account the mutual interrelation of the assessment of students’ perspectives and scientific clarification (N = 88). This paper presents the planning, design and evaluation process of the university course, provides insight into the scientific clarification process, and summarizes what needs to be considered when applying the educational reconstruction model in university education in the form of an experience report. Study 3 (published in Education Sciences: https://www.mdpi.com/2227-7102/8/3/120/htm) tests the effectiveness of conceptual elements of the university course Brain-friendly Learning – Concept or Myth? as well as the teaching and learning model of professional conceptual change via an intervention study (N = 56). The study focuses on the development of pre-service biology teachers’ professional knowledge, beliefs and misconceptions as well as their self-reported perception and use of the seminar elements. Study 4 (submitted to Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften) tests the effectiveness of teaching and learning material that builds upon students’ current conceptions (= conceptual change texts) (N = 40). The study draws upon an offer-and-use model of university teacher education and examines the importance of learning potential, offer and use for effectively combatting misconceptions. The results of all four studies show that neuromyths on the topic of learning and the brain are widespread among pre-service biology teachers and deeply embedded in their belief system. It is also shown that a university course that systematically considers students’ potential for learning can lead them to a conceptual change in the direction of scientifically appropriate conceptions of teaching and learning. In order to reduce misconceptions, it is necessary to explicitly address and refute them, which can occur through conceptual change texts. On a broader level, this study’s results show that an educational reconstruction model adapted to the university education context is well-suited for systematically considering students’ potential for learning in university teaching in order to yield benefits with respect to professional knowledge, transmissive beliefs about teaching and learning, and misconceptions.
... Wahr ist: Die Wachstumsrate des Gehirns ist in den ersten Lebensjahren durch einen Anstieg von Nervenzellverbindungen enorm. Es kommt sogar zu einer "Überproduktion" an Synapsen, einer übermäßig starken Verknüpfung von Nervenzellverbindungen, damit das frühkindliche Gehirn viele Aktivitätsmuster ausbilden und sich schnell an eintreffende Reize anpassen kann (Sabitzer, 2010). Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von drei bis fünf Jahren auf (Bianchi et al., 2013;Carter, 2014). ...
... Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von drei bis fünf Jahren auf (Bianchi et al., 2013;Carter, 2014). Ein dreijähriges Kind besitzt ungefähr doppelt so viele Neuronen wie ein Erwachsener (Sabitzer, 2010). Man könnte nun annehmen, dass diese große Anzahl an Nervenzellverbindungen (Synapsen) mit besonders gutem Lernen einhergeht. ...
Article
Full-text available
Nachfolgend handelt es sich um die Konzeptwechseltexte, die im Wintersemester 2018/2019 in der Lehrveranstaltung 'Gehirngerechtes Lernen – Konzept oder Mythos?' der Universität Kassel eingesetzt wurden. Im Unterschied zu den Konzeptwechseltexten aus der Studie von Grospietsch und Mayer (2018) enthalten die hier abgebildeten Konzeptwechseltexte besonders starke Widerlegungsimpulse (z.B. „Doch das ist falsch“). Von den Studierenden wurde dies teilweise kritisiert. Das Lehr-Lern-Material wird zukünftig weiter optimiert und an die Vorstellungen Studierender angepasst, die im Rahmen einer empirischen Studie rekonstruiert werden konnten. Bei Interesse am überarbeiteten Material wenden Sie sich bitte an die Autorin. Ebenfalls senden wir Ihnen gerne eine einsatzbereite Word-Fassung des Lehr-Lern-Materials zu.
... Wahr ist: Die Wachstumsrate des Gehirns ist in den ersten Lebensjahren durch einen Anstieg von Nervenzellverbindungen enorm. Es kommt sogar zu einer "Überproduktion" an Synapsen, einer übermäßig starken Verknüpfung von Nervenzellverbindungen, damit das frühkindliche Gehirn viele Aktivitätsmuster ausbilden und sich schnell an eintreffende Reize anpassen kann (Sabitzer, 2010). Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von drei bis fünf Jahren auf (Bianchi et al., 2013;Carter, 2014). ...
... Die höchste synaptische Dichte tritt dabei im Alter von drei bis fünf Jahren auf (Bianchi et al., 2013;Carter, 2014). Ein dreijähriges Kind besitzt ungefähr doppelt so viele Neuronen wie ein Erwachsener (Sabitzer, 2010). Man könnte nun annehmen, dass diese große Anzahl an Nervenzellverbindungen (Synapsen) mit besonders gutem Lernen einhergeht. ...
Article
Full-text available
Empirische Studien zeigen, dass Studierende über ihr Studium hinweg an Fehlvorstellungen zum Thema Gehirn und Lernen (Neuromythen) und transmissiven Lehr-Lern-Überzeugungen festhalten. Derartige Befunde stellen ein Gelingen des allgemeinen Studienziels in Frage, angehenden Lehrkräften ein angemessenes Konzept von Lernen nahezubringen. Mit dem Ziel, Biologielehramtsstudierende besser bei der Konstruktion wissenschaftlich angemessener Lehr-Lern-Vorstellungen zu unterstützen, wurde in dem im Rahmen dieses Beitrags beschriebenen Projekt das Modell der Didaktischen Rekonstruktion auf den Hochschulbereich übertragen und als Planungs- und Forschungsrahmen für die Gestaltung und Evaluation der universitären Lehrveranstaltung Gehirngerechtes Lernen – Konzept oder Mythos? verwendet. Im Beitrag wird das Modell der Didaktischen Rekonstruktion für die Hochschulbildung (MDRH) in seinen Unterschieden zu anderen Modellen vorgestellt. Erläutert wird, wie sich eine fachliche Klärung mit fachwissenschaftlicher, fachdidaktischer und bildungswissenschaftlicher Analyse gestaltete und wie sie zur theoretischen Fundierung der Lehrveranstaltung genutzt wurde. Beschrieben wird weiterhin, wie sich die drei Lehrveranstaltungselemente (1) Verschachteltes Lehren von Seminarinhalten, (2) Erfahrungen stiften mit Methoden nachhaltigen Lernens, Lernversuchen und neurodidaktischen Prinzipien sowie (3) Einsatz von Konzeptwechseltexten gestalten, die mittels didaktischer Strukturierung konzipiert wurden. Erläuterungen übertragbarer Konzepte, Durchführungshinweise sowie Onlinematerial sollen einen Transfer ermöglichen. Ein Erfahrungsbericht fasst Evaluationsergebnisse zusammen und diskutiert Praktikabilität und Innovationskraft des MDRH für konstruktivistisches Lehren an Universitäten. Zusammengefasst zeigt sich am Beispiel des Themas Gehirn und Lernen, dass sich das MDRH in der Hochschulbildung anwenden lässt, die didaktisch rekonstruierte Lehrveranstaltung Gehirn und Lernen – Konzept oder Mythos? positive Wirkungen auf Professionswissen, Lehr-Lern-Überzeugungen und Fehlvorstellungen Biologielehramtsstudierender erzielt und die fachliche Klärung zur Theoriebildung in Bezug auf Neuromythen, Professionsforschung und Hochschuldidaktik beitragen kann.
... Neurodididactic is an interface between several research fields around learning and teaching, such as educational neuroscience, memory research, and educational psychology. It combines findings from the different fields, informs about the learning brain, and offers proposals for effective teaching and learning (Herrmann, 2009;Sabitzer, 2010). ...
Chapter
Talent development programs are common in Austrian primary and secondary schools. However, when students start to study at university level this trend stops. The need to support gifted students at universities is rarely recognized and hardly ever met in Austria although research shows its importance. Therefore, a concept for supporting students that could be implemented in Austrian universities had to be developed from scratch. Based on literature regarding Honors education including the COOL methods developed by one of the authors and neurodidactic perspectives, a program for Austrian students was developed. Best practices from countries with longer traditions for Honors education were included to this project with considerations to the influence of cultural differences. In this process university students were interviewed to find their motivation for joining an Honors program, their expectations, and their ideas of what a successful program would entail. The analysis of the interviews shows the importance of the project in Austria and supports other countries finding of requirements for a successful Honors program.
... La neurodidáctica no es una panacea, como sugieren algunos autores, aunque ciertamente ofrece información valiosa y explicaciones sobre los procesos de enseñanza y aprendizaje, cuya consideración puede contribuir mucho a una enseñanza exitosa y a un éxito de aprendizaje sostenible (Sabitzer, 2010). ...
Thesis
Full-text available
La neuroeducación, también conocida como neurociencia educativa o Mind, Brain, and Education, es una disciplina de este siglo ofrecida en diversos cursos de posgrado. A pesar de su rápido crecimiento, carece de: definición epistemológica precisa, relación clara con otras disciplinas y suficiente divulgación en el mundo académico. Los objetivos de esta investigación fueron: Analizar los contenidos de las Ofertas de Posgrado en Neuroeducación (OPN) presentes en Universidades Latinoamericanas (UL) y Universidades del Paralelo Norte (UPN); Comparar los Enfoques Teóricos (ET) presentes en las OPN; Determinar posibles relaciones entre el ranking de las universidades y el tipo de ET de las OPN; Realizar una propuesta neuroeducativa para Venezuela. Fue una investigación documental, con enfoque cuantitativo, diseño correlacional y nivel exploratorio. Los ET analizados fueron: interdisciplinario (incluye educadores, psicólogos y neurocientíficos), aplicativo (utiliza aportes de la neurociencia en el aula) y traductor (enlaza neurociencia y educación) definidos a partir de 60 palabras clave. Se analizaron 41 OPN: 24 de UL, en su mayoría de bajo ranking, y 17 de UPN, en su mayoría de alto ranking. Los ET encontrados en las UL fueron: aplicativo (70%), interdisciplinario (23%) y traductor (7%), y en las UPN fueron: interdisciplinario (59%), aplicativo (37%) y traductor (4%). Las OPN siguen siendo relativamente bajas en la población estudiada: 0,80% en las UPN y 3,23% en las UL. Se hallaron evidencias de influencias de la corriente Mind, Brain, and Education en varias UL y UPN. No se hallaron relaciones significativas entre el ranking y el ET de las OPN. El 75% de las OPN proviene de universidades privadas. Ante las escasas OPN en las UL, varias empresas privadas están asumiendo la difusión de versiones distorsionadas de la neuroeducación. Esta tesis aportó un diagnóstico nunca antes mostrado de las UL y un método de análisis conceptual para interpretar el discurso de las OPN. Los resultados de esta investigación sirvieron para la elaboración de varias propuestas de inserción de la neuroeducación en Venezuela, entre ellas: la asignatura electiva Neuroeducación para cursos de pregrado, el seminario Neuroeducación para cursos de posgrado y un modelo pedagógico general llamado C.R.E.A. (Creación-Retención-Emoción-Atención) inspirado en la neurociencia.
... dabei erkennt und erzeugt das Gehirn neue Muster und schafft sich so eigene Kategorien und Regeln. Neue Inhalte werden immer mit bestehendem Wissen verknüpft, Lernen muss dabei zusätzlich einen subjektiven Sinn machen(Roth 2004;Sabitzer 2010). Zusammenfassend lauten die Anforderungen an Lehrende aus Sicht der Neurodidaktik, individuelle und selbstgesteuerte Lernarrangements zu designen, die es den Studierenden ermöglichen, selbstständig praktische Herausforderungen zu bewältigen. ...
Article
Full-text available
Bildung und Wissen sind im globalen Wettbewerb die wesentlichsten Ressourcen eines rohstoffarmen Europas. In der heutigen Wissensgesellschaft, in der sowohl kollektive als auch individuelle Wissensbestände zentrale Bedeutung einnehmen, scheint die Bereitschaft zu lebenslangen Lernen der Schlüssel zum Erfolg zu sein. Hinzu kommt, dass in dieser Gesellschaftsformation Problemlösekompetenzen, kreatives und adaptives Denken und interdisziplinäres Vernetzen einen weit höheren Stellenwert einnehmen als die reine Herstellung von Produkten. Das „Eigentum“ an Ressourcen wird mit neuen, disruptiven Geschäftsmodellen wie Uber, Netflix, airbnb oder alibaba durch das Originäre abgelöst. Ständige Verfügbarkeit und Ortsunabhängigkeit, neue Kooperationsformen, ein hoher Grad an Vernetzung und neue Geschäftsmodelle sind klare Indizien für die komplexen Anforderungen unserer Zeit. Dennoch scheint es, dass zahlreiche Reformen des Bildungssystems nur auf eine Industrialisierung und Ökonomisierung der Bildung sowie der Verwendung von technischen Hilfsmittel abstellen und den disruptiven Wandel, die hohe Geschwindigkeit und Skalierbarkeit unsere Zeit nur wenig in den Blick nehmen. Vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Zukunftstrends, die sowohl die Arbeits- als auch die hochschulische Welt revolutionären, diskutiert dieser Beitrag, jene Anforderungen an die digitale Lehre, die Studierende befähigen in der komplexen und dynamischen Arbeitswelt von morgen zu bestehen.
... dabei erkennt und erzeugt das Gehirn neue Muster und schafft sich so eigene Kategorien und Regeln. Neue Inhalte werden immer mit bestehendem Wissen verknüpft, Lernen muss dabei zusätzlich einen subjektiven Sinn machen(Roth 2004;Sabitzer 2010). Zusammenfassend lauten die Anforderungen an Lehrende aus Sicht der Neurodidaktik, individuelle und selbstgesteuerte Lernarrangements zu designen, die es den Studierenden ermöglichen, selbstständig praktische Herausforderungen zu bewältigen. ...
Book
Full-text available
Am 8. Mai 2018 fand zum 6. Mal der Tag der Lehre der FH Oberösterreich statt. Zum zweiten Mal in Folge an der FH OÖ, Fakultät Linz. Das Motto des Tages lautete „Digitale Lehre – Fluch oder Segen? Chancen, Fallstricke und Möglichkeiten des Einsatzes digitaler Medien in der Hochschullehre. Mehr als hundert Teilnehmende aus Österreich sowie dem süddeutschen Raum diskutierten zu Fragestellungen rund um das Themenfeld der Digitalisierung in der Hochschullehre und tauschten sich nach einer Keynote speech von Dr. Barbara Getto in rund dreißig Vorträgen, Workshops sowie Hands-on Tischen zu vielseitigen Fragestellungen aus.
Chapter
Für das Unterrichtsfach Informatik fehlt bisher eine systematische Beschreibung der für dieses Fach wichtigen Unterrichtsmethoden Dieses Kapitel enthält 20 Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht, die steckbriefartig beschrieben sind. Die Methoden wurden ausgewählt vor dem Hintergrund, dass diese tatsächlich im Informatikunterricht eingesetzt wurden. Zum anderen wurde die Auswahl beeinflusst von der Verwendung der Methoden in anderen MINT-Fächern (Mathematik, Biologie, Chemie, Physik, Technik). Drittens war die Auswahl beeinflusst von empirischen Ergebnissen zu Effektstärken von Unterrichtsmethoden. Die Darstellung der Methoden erfolgt nach einem einheitlichen Schema, das aus neun Abschnitten besteht. Im ersten Abschnitt gibt die Kurzbeschreibung eine prägnante Erklärung für die Unterrichtsmethode. Es folgen Ausführungen zu Sozialform, Dauer, Medien und Klassenstufen. Unter dem Punkt Medien werden spezielle Medien angeführt, die beim Einsatz von Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht wichtig sind. Der nächste Abschnitt stellt Informationen bereit zur Durchführung der Unterrichtsmethode. Weitere Abschnitte geben zusätzliche Hinweise, etwa über die Herkunft der Methode, sowie zum Einsatz der Methode im Informatikunterricht mit Beispielen aus der Literatur. Der letzte Abschnitt führt verwandte Begriffe an in deutscher und englischer Sprache.
Chapter
In der Literatur wird ein breites Spektrum an Unterrichtsmethoden beschrieben: von Methoden der Wissensvermittlung und -aneignung, über Methoden des Spiel-, Bewegungs-, Gefühls- und Gruppenmanagements bis hin zu Methoden des Gesundheits-, Gewalt- und Konfliktmanagements. Für die meisten Unterrichtsfächer gibt es umfangreiche Standardwerke mit Methodenübersichten, für die Informatikdidaktik liegt bisher keine Monografie vor, die über den Einsatz von Methoden für den Informatikunterricht informiert, weder in der deutsch- noch in der englischsprachigen Literatur. Dieses Kapitel liefert einen umfassenden Überblick über die Quellen, in denen sich Ausarbeitungen zu Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht finden lassen.
Chapter
Kap. 2 beschreibt 20 Unterrichtsmethoden. Die Unterrichtsmethoden sind ausgewählt vor dem Hintergrund, dass diese tatsächlich in MINT-Fächern eingesetzt werden. Der Begriff Unterrichtsmethode hat eine besondere Bedeutung. Er wird verstanden als ein klar umrissener, begrifflich herauslösbarer, selbstständiger, wenn auch integrierter Bestandteil des Unterrichts. Die Darstellung der Unterrichtsmethoden erfolgt nach einem einheitlichen Schema, mit (1) Steckbrief, (2) Prozessmodell und (3) Unterrichtsbeispielen. Die Steckbriefe machen Ausführungen zu Sozialform, Dauer, Medien, Klassenstufen und didaktischem Potenzial. Die Prozessmodelle zeigen, wie die Unterrichtsmethoden durchgeführt werden. Die Prozessmodelle werden mit IDEFO-Charts visualisiert, in denen die einzelnen Aktivitäten und die in den Aktivitäten erzeugten Ergebnisse der Unterrichtsmethoden explizit werden. Für alle Unterrichtsmethoden werden Beispiele aufgeführt, und zwar für jedes MINT-Fach.
Article
Zusammenfassung. In dieser Arbeit wird der Zusammenhang von kognitiven Funktionen am Beispiel der Rolle des semantischen Gedachtnisses bei der Informationsverarbeitung diskutiert. Es ist mittlerweile gut abgesichert, dass sich das semantische Gedachtnis von anderen Gedachtnissystemen (z.B. episodisches Gedachtnis, Arbeitsgedachtnis) und den sensorischen bzw. motorischen Systemen funktionell und neuroanatomisch dissoziieren lasst. Die volle Funktionalitat des Gesamtsystems wird aber nur dann garantiert, wenn kognitive Systeme bei der Informationsverarbeitung koordiniert zusammenwirken. In der vorliegenden Arbeit werden kognitionspsychologische und neurophysiologische Befunde berichtet, welche die Stellung des semantischen Gedachtnisses innerhalb der kognitiven Architektur menschlicher Informationsverarbeitung prazisieren. Exemplarisch wird gezeigt, wie das semantische Gedachtnis mit den sensorischen und motorischen Systemen funktional und neuroanatomisch verflochten ist. Konvergierende Evidenz aus anderen ...
Book
Die Neurobiologen-Debatte hat den pädagogischen Diskurs aufgemischt. Öffentliche Vortragsveranstaltungen zum Thema Gehirnforschung und Schule platzen aus allen Nähten. Was ist dran an der neurobiologischen Zugangsweise? Die Pädagogik lernt von der Gehirnforschung die Modellierung gehirngerechten Lernens und Lehrens, die Gehirnforschung lernt von der Pädagogik Fragestellungen für die Entwicklung einer unterrichtstauglichen Neurodidaktik. Der Band fasst den wissenschaftlichen Stand zusammen und überprüft/ ob und wie dieser - im Übrigen gar nicht so neue Zugang - für das Alltagsgeschäft der pädagogischen Fachkräfte hilfreich sein kann. (DIPF/Orig.).
Von Natur aus anders
  • D Bischof-Köhler
Bischof-Köhler, D. (2002). Von Natur aus anders. Stuttgart, Berlin, Köln: Kohlhammer.
Adoleszenz -Fachtagung Abgerufen am 16. 8 2010 von Adoleszenz -Fachtagung: http://www.kjpz.ch/fileadmin/media/Fachtagungen/Adoleszenz_11_2007 Informatikunterricht planen und durchführen
  • R Fisch
  • W Hartmann
  • M Näf
  • R Reichert
Fisch, R. (8. 11 2007). Adoleszenz -Fachtagung. Abgerufen am 16. 8 2010 von Adoleszenz -Fachtagung: http://www.kjpz.ch/fileadmin/media/Fachtagungen/Adoleszenz_11_2007.pdf Hartmann, W., Näf, M., & Reichert, R. (2006). Informatikunterricht planen und durchführen. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.
Der Modalitätseffekt und visuelle Aufmerksamkeit bei multimedialen Lehranimationen. Abgerufen am 17
  • M Herder
Herder, M. (2003). Der Modalitätseffekt und visuelle Aufmerksamkeit bei multimedialen Lehranimationen. Abgerufen am 17. 8 2010 von http://www.iim.unigiessen.de/home/news/Postertag03/Postertag_MiriamHerder.pdf
Gehirnforschung und die neurodidaktische Revision schulisch organisierten Lehrens und Lernens
  • U Herrmann
Herrmann, U. (2009). Gehirnforschung und die neurodidaktische Revision schulisch organisierten Lehrens und Lernens. In U. Herrmann, Neurodidaktik: Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtes Lehren und Lernen (S. 148-181). Weinheim, Basel: Beltz.
Lernen findet im Gehirn statt
  • U Herrmann
Herrmann, U. (2006). Lernen findet im Gehirn statt. In R. Caspary, Lernen und Gehirn. Freiburg: Herder Verlag.