Epsy 1 Neuere Theorien der kognitiven Entwicklung

Für Pascual-Leone stellt die Zunahme der Mp den Übergang von einer zur nächsten Piagetschen Stufe dar

Er versuchte zu belegen, dass Piaget-Aufgaben, die auf den jeweiligen Stufen gelöst werden können, die vorhergesagte mental power erfordern, die mit dieser Stufe verknüpft ist => das ist umstritten

Umstritten bleibt jedoch, ob die Mp tatsächlich mit den Stufen Piagets korrespondiert

Entsprechungen

• Assimilation von Erfahrungen an vorhandene kognitive Strukturen
• „erschaffen“ eigener kognitiven Strukturen (Konstruktivismus)
• Strukturen bauen aufeinander auf
• Universelle Sequenz von Strukture/Stufen; Altersangaben für den Erwerb von verschiedenen Strukturen

Erweiterungen

• Entwicklung und Lernen müssen getrennt beschrieben werden.
• Entwicklungsbezogene Restrukturierung ist nicht systemübergreifend (unterschiedliche Befunde bei unterschiedlichen Erhaltungsaufgaben)

Veränderungen

• domänenabhängige Strukturen (bereichsspezifische Wissenskerne bei Case)
• kulturabhängig
• Rolle von Arbeitsgedächtnis und Aufmerksamkeit (Case und Pascual Leone)
• Rolle der (biologischen) Reifung

„Die Lehre, aus der Schädelform den Charakter, bzw. die Begabung des Menschen ableiten zu können“

• Modul: austauschbares Teil eines Geräts, das eine geschlossene Funktionseinheit bildet
  • Fixierte neuronale Architektur
  • „hart verdrahtet“
  • schnell
  • automatisch
  • autonom
  • obligatorisch
  • stimulusgesteuert („bottom up“)
  • nicht zugänglich für kognitive Ziele

Modulare kognitive Teilsysteme, wenn

• Beim Eintreten bestimmter Bedingungen nehmen sie automatisch und unabwendbar ihre Arbeit auf.
• Übergeordnete Instanzen, also höhere kognitive Fähigkeiten, können keinen Einfluss auf ihre Verarbeitungsprozesse nehmen.
• Sind jeweils nur für spezifische Aufgaben zuständig.
• Arbeiten sehr schnell

Man ist sich nur output bewusst nicht weg dorthin

Theorien zur kognitiven Entwicklung und zur Erklärung von Ursachen für Entwicklungsstörungen

Position zwischen Piaget und Fodor

• Modularisierung: Module nicht angeboren, sondern sind ein Produkt der Entwicklung
• Speichern (mikro-)domänenspezifisches Wissen, z.B. Sprache mit (u. A.) den Mikrodomänen Pronomen und Wortbedeutung
• Plastizität: Bei (Hirn-)Verletzungen Übernahme der Funktion durch andere Module

domänenspezifische Entwicklung

Domäne: z.B. Sprache, Physik, Mathematik

Mikrodomäne: z.B. Gravitation in der Domäne Physik

Argumente „gegen“ Fodor:

• Was, wenn Modul keinen passenden Input erhält? Z.B. Hörgeschädigte

Argumente „gegen“ Piaget und für Modularität:

• sensomotor. Strukturen können z.B. keine alleinige Voraussetzung für Spracherwerb sein
• Krankheitsbilder (z.B. Autismus, Williams Syndrom, Inselbegabung)

• Wiederkehrend
• von impliziter Information-> expliziten Wissen

3 wiederkehrende Phasen

• Phase 1 -> Phase 2 -> Phase 3
•  (external) (internal) (balance)

Nur aktiviert durch externalen Input

Unterscheidung

• behavioral change
• representational change 

Bsp. Klavierspielen lernen

• zuerst prozedurale Repräsentationen (z.B. Sequenzen von Noten) (implizite Repräsentation)
• später „repräsentationale Reorganisation“ (explizite Repräsentation) Wissen wird verfügbar und somit manipulierbar

Fazit: Erwerb von Fähigkeiten

• Prozeduralisierung
• Explizierung 

 I (implizit

• Informationen prozedural enkodiert
• sequentiell–neue Informationen werden unabhängig gespeichert
• „Einklammerung“ von Repräsentationen
  • d.h. Intradomänen- oder Interdomänenverknüpfungen können nicht hergestellt werden 

 E1

• neues komprimiertes Format für I-Repräsentationen, explizit
• höhergeordnete Abstraktionen
• nicht eingeklammert
• viele Details der I-Repräsentationen gehen verloren
• „manipulierbar“
• nicht bewusstseinsfähig oder verbalisierbar

E2

• bewusstseinsfähig
• nicht verbalisierbar

E3

• verbalisierbar
• bewusstseinsfähig

Erklärt warum Kinder Fehler bei schon gelerntem machen=> fangen an Wissen und Regeln zu nutzen=> da kann natürlich bei Ausnahmen Regel falsch angewendet werden

Kernwissenshypothese

Babys sind mit einem begrenzten Set an angeborenem Wissen in Kernbereichen (Domänen) wie Raum, Zeit, Zahlen, Objekte, lebende vs. nicht lebende Welt ausgestattet 

Kinder entwickeln basierend auf dem Kernwissen "intuitive Theorien" für bestimmte Domänen: Physik, Psychologie und Biologie

Vergleichbar mit wissenschaftlichen Theorien

Babys sind mit einem begrenzten Set an angeborenem Wissen in Kernbereichen (Domänen) wie Raum, Zeit, Zahlen, Objekte, lebende vs. nicht lebende Welt ausgestattet 

 System aufeinander bezogener Konzepte, die Erklärungen und Vorhersagen in einer bestimmten Domäne erzeugen 

strukturelle Merkmale

• Abstraktheit
• Kohärenz
• Kausalität

funktionale Merkmale

• Prädiktion
• Interpretation
• Erklärung

dynamische Merkmale

• Theoriebildung
• Theorieprüfung
• Theorierevision

Computerbasierte Simulation neuronaler Vorgänge

Adaptive, neuronale Netze (können lernen)

Input units (Rezeptoren): empfangen Information von externer Quelle und enkodieren diese

Output units: produzieren die Aktion des Systems

Hidden units: enthalten keine direkte Information, sind an Komputationen zwischen Input und Output beteiligt

Verbindungen können exitatorisch oder inhibitorisch sein

Gewichte der Verbindungen: „Assoziationsstärke“ ->Gewichte wachsen mit Häufigkeit des Feuerns zwischen Zellen an, entstehen durch Lernen und sind veränderbar

• Entwicklung: Wahrnehmung, Motorik, Sprache, Gedächtnis und Emotionen interagieren (zunehmend) und bilden in ein (zunehmend) integriertes Ganzes (Prinzip der Emergenz)
  • Ermöglicht Anpassung an Umwelt
• Erklärung für A-nicht-B-Suchfehler aus Sicht der Theorie dynamischer Systeme
  • ungenügendes Zusammenspiel von Aufmerksamkeit, Motorik (wohin wird der Griff gelenkt?), Gedächtnis

Theorien unterscheiden sich

• Rolle quantitativer und qualitativer Veränderungen für Entwicklung
• Angenommene kognitive Strukturen und dessen Funktionsweise (z.B. Arbeitsgedächtnis bei Case und Pascuale-Leone)
• Sind Veränderungen des Denkens domänenspezifisch oder übergreifend?
• Rolle von (biologischer) Reifung

Ungenaue Definition des Begriffs

Uneindeutige Befunde in Trainingsstudien

Durch Training einer Aufgabe: kognitives Ungleichgewicht

Transfer auf trainierte Denkoperation auf ähnliche Probleme vs. kein Transfer

Zur Erinnerung: Äquilibration

• Selbstregulatorische Tendenz, ein kognitives Gleichgewicht aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen
• Bezieht sich auf unterschiedliche Zeitspannen
• Den aktuellen Prozess der Ausbalancierung von Assimilation und Akkommodation
  • Auf den Zustand der Konsolidierung innerhalb einer Entwicklungsstufe 4
  • Auf das Erreichen einer höheren Entwicklungsstufe 

Unterschätzung der kognitiven Fähigkeiten des Säuglings und des Kleinstkindes

Hinweise auf Verständnis für Objektpermanenz durch Habituations Dishabituationsparadigma

Annahme Piaget: fehlendes Verständnis physikalischer Kausalität aufgrund animistischer und artifizialistischer Erklärungsmuster

Alternativerklärung: fehlendes Vorwissen

Kinder (3 Jahre) sind in der Lage, das Prinzip der zeitlichen Priorität anzuwenden, wenn es darum geht Ursachen für Phänomene zu identifizieren. (Bullock & Gelman, 1979)

4-jährige Kinder wissen, konträr zur Egozentrismushypothese, dass Objekte aus unterschiedlichen Perspektiven unterschiedlich aussehen können (Flavell, Miller & Miller, 1993)

„Drehscheibenaufgabe “: drehen, bis Übereinstimmung der eigenen mit der Fremdperspektive, 4-Jährige profitieren (vgl. Rosser, 1983)

Trainierbarkeit: Training zur Beobachtung aller externen räumlichen Relationen (Silverman, 1994)

Metrisches Repräsentationssystem : bereits bei Kindern mit 16 Monaten (Huttenlocher et al, 1994) 

seit 1970er-Jahren etablierter Ansatz, bei dem Prozess des Denkens in präzise Verarbeitungsschritte mit definierten zeitlichen und funktionalen Beziehungen untergliedert wird (Informationsverarbeitung)

Der I. wird häufig mit Informationsfluss eines Computers veranschaulicht: Informationen werden sequenziell in Subsystemen Sensorischer Speicher Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis und verarbeitet (Gedächtnis). 

Metapher: „Kind als Computer“

=>Denken ist limitiert in Bezug auf

• Informationsmenge 
• Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit

!!Schwerpunkt: strukturelle Merkmale (kognitive Architektur)

=>Denken ist flexibel , fähig, sich an verändernde Ziele, Umstände und Aufgabenanforderungen anzupassen

!!Schwerpunkt: Prozesse , die eine flexible Anpassung ermöglichen  

Ikonisches Gedächtnis

Sperling (1960, 1963)

Präsentation von Buchstaben

Methode des vollständigen Berichten

Methode des teilweise Berichten

(Also zb 3 Reihen und nur eine muss wiedergegeben werden)

Morrison, Holmes & Haith (1974)

Stimulusmaterial: geometrische Figuren

=>kein Unterschied zwischen 5-Jährigen und Erwachsenen

„Ist die Zahl rechts im Kasten einer der Summanden?“

 Interferenz:

5-Jährige: Summanden < 5

2. Klasse: ein Summand > 5, aber nicht beide

4. , 5.Klasse / Erwachsene: beide Summanden > 5 (dauert länger weil automatisch gerechnet wird)

=> spricht für zunehmende Automatisierung

Entwicklung in Stufen

Sensomotorische Hauptstufe (Geburt -18 Monate) 

Relationale Hauptstufe (18 Monate – 5 Jahre)

Dimensionale Hauptstufe (5 bis 11 Jahre)

Vektorielle Hauptstufe (11 – 19 Jahre)

Repräsentationen setzen sich aus sensorischen Input und motorischen Aktionen zusammen 

„repräsentational“: konkrete Vorstellungen sind möglich

„relational“: Beziehungen zwischen Objekten, Ereignissen und Personen können entdeckt und koordiniert werden 

abstrakte Repräsentation von Stimuli, einfache Transformationen

logische Gesetzmäßigkeiten von Beziehungen, z.B.

• Transitivität (2 < 3 und 3 < 6 -> 2 < 6)
• Kompensation bei Erhaltungsaufgaben;

abstrakte Repräsentation von Stimuli, komplexe Transformationen

vektoriell: mehrere Dimensionen lassen sich in abstrakter Form darstellen 

• Repräsentation bereichsspezifischer Wissenskerne (semantische Netzwerke)
• Inhaltsbereiche z.B. Zahl, Raum, Geschichten
• unterliegen denselben strukturellen Limitationen der jeweiligen Stufen, weisen aber ihre eigenen inhaltlichen Besonderheiten auf

Widerspricht Piaget: 

• Stadientypische Veränderungen werden eingeleitet durch Veränderungen der Wissenskerne (Veränderung der Wissenskerne ermöglicht diese Veränderung erst)
• =>semantische Strukturen

Automatisierung

• Steigerung der Verarbeitungseffizienz, vgl. Kofferraum packen

Biologische Reifung

• vor allem Myelinisierung der Nervenbahnen 

=> Nutzung des Arbeitsgedächtnis wird effektiver (also nicht leistungsfähigkeit ändert sich, sondern Nutzung der Leistungsfähigkeit)

Menschliche Denken als System mit zwei Niveaus

1) Stumme Operatoren (vgl. Informationsverarbeitung):

• Umfang der Informationen, die das Individuum zu einer bestimmten Zeit repräsentieren und verarbeiten kann

2) Subjektive Operatoren (vgl. Piaget):

• mentalen Operationen, die die denkende Person ausüben kann
• Konzepte oder Wissen, das die Person über die Welt hat