Päda

Überzeugungen über die Natur vom Wissen 

Deklaratives: Überzeugungen über das (eigene) kognitive System

Prozedural: metakognitive Strategien zur (Selbst-)Steuerung des eigenen Lernens

Probanden: Studierende eines Psychologiekurses

2 Bedingungen:

- Bedingung A: ein Test pro Tag = kontinuierliche Verstärkung

- Bedingung B: ein Test nach 3 Wochen = Verstärkerplan mit festem Intervall

Messung der Lernzeit durch Beobachtung der Aktivitäten in einem Leseraum, den Pb freiwillig aufsuchen können, mithilfe eines Einwegspiegels

Ergebnis:
Bei Bedingung A: Lernzeit in den Sessions verändert sich kaum mit steigender Sessions-Zahl --> ist kontinuierlich auf einem Level 

Bedingung B: Es kommt sporadisch zu "bursts" im Lernverhalten, aber auch immer wieder zu "non-attendance" Zeiten

--> tägliches Testen unterstützt konsistente Lernmuster

Übung als Motor der Prozeduralisierung/Automatisierung

RT = a*P^-b +c (mit P= Anzahl der Übungsdurchgänge)

Das Potenzgesetz beschreibt einen log-linearen Zusammenhang: Mit zunehmenden Übungsdurchgängen tritt weiterhin Leistungssteigerung auf, der inkrementelle Zugewinn wird aber immer kleiner

Lernen als Konstruktion von Wissen

Beruht auf der aktiven Auseinandersetzung mit der Umwelt (z.B. Piagets Entwicklungstheorie)

geht von konkreten Problemen, nicht von allgemeinen Prinzipien aus)

Konstruktivistische Lerntheorien stellen das instruktionspsychologische Gegenmodell zu direkter Instruktion dar (d.h. Wissensvermittlung durch Präsentation von Informationen)

Indexikalische Hypothese: Kinder haben oft Schwierigkeiten, die Referenten (Bezüge) von Ausdrücken in einem Text zu bestimmen

Frage der Studie: Kann Textverständnis bei Kindern verbessert werden, wenn sie nach dem Lesen das Gelesene nachspielen bzw. sich die dargestellten Ereignisse aktiv vorstellen?

- Zweitklässler lesen kurze Geschichten in konkreten Settings

- 3 Sitzungen mit jeweils 2 Geschichten

- AV:Gedächtnislestung (freie Erinnerung)

- Experimentalgruppe: Kinder spielen die Geschichte mit Spielzeug ach (Session 1, erste Geschichte) bzw. sollen sich das Nachspielen vorstellen (Session 1, zweite Geschichte & Session 2) bzw. keine entsprechende Instruktion (Session 3)

- Kontrollgruppe: erneutes Lesen des Satzes, statt Nachspielen

Ergebnisse: Experimentalgruppe in fast allen Kriterien besser als Kontrollgruppe

+ Transferleistung: Auch in Session 3 besser 

Aber: Ergebnisse noch nicht repliziert!

- 38 8te und 9te Klassen

- Themen: Satz des Pythagoras und algebraische Textaufgaben

kein Zusammenhan zwischen Ausmaß der individuellen Beteiligung am Unterricht und dem individuellen Lernerfolg --> (bloßes) Zuhören ist nicht grundsätzlich schlechter als Mitmachen im Unterricht

Lernen durch Einsicht möglich (im Gegensatz zu Trial and Error-Lernen) -> Köhler

Lernen unabhängig von tatsächlicher Ausführung des Verhaltens möglich --> Bandura

Bandura: Kognitive Komponenten spielen Rolle (Aufmerksamkeit, Behalten, Motorische Repräsentation, Motivation)

Achtung: Bandura: nur gültig sofern keine Übung erforderlich

- Auswahl von Informationen 

• Experten vs. Novizen solle Fischbewegungen beschreiben
• Experten konzentrieren sich zunächst auf zentrale Erkennungsmerkmale der Fischarten und weniger auf die Bewegungen selbst

- Organisation von Informationen

• Lernen von Wortlisten mit kategorial organisierten, hierarchischen Baumdiagrammen verbessert die Erinnerungsleistung deutlich

- Integration von Informationen (Verknüpfung mit dem Vorwissen)

• "Washing Clothes" siehe VL

Neue Informationen durchlaufen 2 temporäre Speichersysteme

1. sensorische Register - Modalitätsspezifische Speicherung

• Selektive Aufmerksamkeit: Nur ein kleiner Teil der beim Lernen aufgenommenen Informationen wird weiterverarbeitet

2. Kurzzeit- /Arbeitsgedächtnis - Serielle Verarbeitung kleiner Informationsmengen, Memorieren und Abruf von Infos aus dem LZG

• Zentrale Verarbeitungsinstanz
• Informationen, die dauerhaft im LZG gespeichert werden, müssen in der Regeln zunächst im AG verarbeitet werden
• Aktive Verknüpfung von neuen Informationen mit Vorwissen 

Bei sinnhaftem Lernmaterial: Steigerung des Lernerfolgs durch vorwissensgestützte Gruppierung von Informationen --> strukturierende Lernstrategie (Organisationsstrategie) = spontane und ressourcenschonende Anwendung

Bei sinnlosem Lernmaterial (z.B. Auswendiglernen): Steigerung des Lernerfolgs durch mnemotechnische Strategien (=einfache Merkstrategien)

• Prinzip Mnemotechnik: Herstellen einer künstlichen Brücke zum Vorwissen

Es gibt eine starke Beanspruchung der kognitiven Ressourcen, solange die Strategien noch nicht routinisiert sind

Über allem steht Zentrale Exekutive

• Aufmerksamkeits- und Prozesssteuerung
• modalitätsübergreifend
• kapazitätsbeschränkt
• keine Speicherfunktion 
• aktiver, dynamischer Part

Prinzip des "Zentralen Flaschenhals" --> Selektion

Phonologische Schleife

• "innere Sprache"
• hält Informationen in verbaler Form (verbale Informationen werden temporär verfügbar gehalten, auch wenn sie visuell aufgenommen werden)
• 2 Subsysteme
  • Phonologischer Kurzzeit-Speicher: kapazitätsbeschränkt, Inhalte zerfallen nach kurzer Zeit (wenn sie nicht verwendet werden)
  • Artikulatorischer Kontrollprozess: (inneres) Vorsprechen frischt die Gedächtnisspur im Kurzzeitspeicher auf 

Episodischer Puffer

• integriert Informationen aus Subsystemen und dem LZG

Visuell-räumlicher Skizzenblock

• "inneres Auge"
• hält Inforationen in visuell-räumlicher Form
• 2 Komponenten:
  • Visueller Kurzzeit-Speicher: Zwischenspeicher für Informationen über Form und Farbe
  • Innerer Schreiber/Zeichner: Hält räumliche Informationen und Bewegungsinformationen verfügbar + Rehearsal-Prozess

Die drei untergeordneten Systeme sind Hilfssysteme mit begrenzter Speicherkapazität

Zweitaufgaben-Paradigma (dual-task paradigm)

Annahmen:

• Wenn zwei Aufgaben auf dieselbe Komponente de AGs zurückgreifen, kommt es bei gleichzeitiger Ausführung zu Interferenzen (wechselseitige Störungen)
• Wenn zwei Aufgaben auf unterschiedliche Komponenten des AGs zurückgreifen, können beide gleichzeitig ohne Leistungseinbußen ausgeführt werden 

Untersuchung von Robbins et al.:

• VP sollen während des Trainings eine von vier Zweitaufgaben ausführen

1. Repetitives Tapping = Kontrollbedingung
2. Generieren von Zufallsfahren = Zentrale Exekutive
3. Folge von Tastendrücken auf einer Tastatur nach einem bestimmten Muster = visuell räumlicher Skizzenblock
4. Schnelle Wiederholung des Worts "see-saw" = phonologische Schleife (artikulatorische Unterdrückung)

Ergebnisse: 

• Qualität der Schachzüge generell schlechter bei weniger geübten Schachspielern als bei geübten
• In Kontrollgruppe und der Gruppe 4 (Wiederholung des Wortes see-saw): keine Qualitätseinbuße
• Bei Gruppe 2 und 3: signifikante Qualitätseinbuße im Vergleich 

Die kurzfristige Erinnerungsleistung wird stark verringert bei ähnlich klingenden Wörtern 

Bei ähnlichen Bedeutungen ebenfalls, aber weniger stark

Versuch: Baddeley, Larsen, Andrade

• Liste 1: Unähnliche Phonologie und unähnliche Bedeutung - gut zu merken 
  • Pit, Day, Cow, ...
• Liste 2: Unähnliche Phonologie, aber ähnliche Bedeutung - etwas schlechter zu merken
  • Huge, Wide, Big, Tall, ...
• Liste 3: Ähnliche Phonologie - schlecht zu merken
  • Cat, Map, Man, Cap, Mad

Phonologisch ähnliche Wörter werden beim Auslesen aus dem phonologischen Kurzzeit-Speicher verwechselt

Die Erinnerungsleistung sinkt mit der Länge der zu merkenden Wörter

DIe Kapazität der phonologischen Schleife umfasst etwa so viele Wörter, wie eine Person in 2 Sekunden aussprechen kann

Inneres Vorsprechen von längeren Wörtern nimmt mehr Zeit in Anspruch und beansprucht die Kapazität des artikulatorischen Kontrollprozesses stark

Der Effekt verschwindet bei visueller Präsentation und bei artikulatorischer Unterdrückung

Erstaufgabe: Visuelle oder räumliche Merkaufgabe (Wiedererkennung eines chinesischen Schriftzeichens vs. räumlicher Position eines Punkts)

Zweitaufgabe: 

1. visuell - Farbdiskrimination rot vs. blau
2. räumlich - stationäre unter mehreren sich bewegenden Sternen identifizieren
3. keine - Kontrollgruppe

AV: Interferenz - Leistungsdifferenz zur Kontrollgruppe

Ergebnisse

Die räumliche Zweitaufgabe stört die räumliche Erstaufgabe stärker als die visuelle Erstaufgabe 

Die visuelle Zweitaufgabe stört die visuelle Erstaufgabe, aber nicht die räumliche

-> doppelte DIssoziation von räumlichem und visuellem AG

1. Halbautomatisiertes, routiniertes System: Verteilung der Aufmerksamkeit auf konkurrierende Aufgaben
2. Überwachendes Aufmerksamkeitssystem (SAS = supervisory attentional system): bei neuartigen Situationen oder wenn Routinen nicht anwendbar sind

siehe Experiment Strayer & Johnson - bei roter Ampel muss Taste gedrückt werden, während parallel per Headset telefoniert wird vs. Radio gehört wird

--> rote Ampel wird beim Telefonieren mehr als doppelt so häufig übersehen

Reaktionszeit um 50ms verlängert

--> deutliche Beanspruchung der Zentralen Exekutiven!

Impulsivität und Unaufmerksamkeit sind Folgen der Störungen der zentralen Exekutive 

Ursachen für ADHS unklar, multiple Faktoren wahrscheinlich (z.B: Störungen der neuronalen (dopamingesteuerten) Informationsverarbeitung im PFC (exekutive Funktionen!) und in den Basalganglien/Striatum (Bewegungssteuerung)

neue Wörter/Begriffe (sprachlich vermittelte Informationen) --> phonologische Schleife

visuell vermittelte Informationen --> visuell-räumlicher Skizzenblock

Lesenlernen, Vokabellernen --> phonologische Schleife 

• von Lauten zu Wortrepräsentationen: phonologische Rekodierung

Verknüpfen von Wissensformen oder wenn man Infos aus dem Vorwissen braucht --> episodischer Puffer

Zielgerichtete kognitive Aktivitäten beanspruchen die zentrale Exekutive:

• Kognitive/Metakognitive Lernstrategien

Ressourcenanspruchung vor allem hoch, wenn noch nicht routinisiert

Der Strategieerwerb ist ggf. zu Beginn noch nicht effektiv, da viele Ressourcen benötigt werden kommt es zum Lernabfall

Später tritt allerdings eine Routinisierung ein

Phonologische Schleife: Einfache Spannenaufgaben (z.B. Reproduktion von Wort- oder Ziffernlisten)

Visuell-räumlicher Skizzenblock: z.B. Muster-Rekonstruktionsaufgaben 

Zentrale Exekutive: Komplexe Spannenaufgaben (Informationen müssen behalten werden, während gleichzeitig neue Informationen aktiv verarbeitet werden - zweite Aufgabe)

• Lesespanne: Lesen von Sätzen und gleichzeitiges Behalten von Wörtern oder Buchstaben
• Operation Span: Lösen von Rechenaufgaben und gleichzeitiges Behalten von Buchstaben
• Wort- und Ziffern-Rückwärtsspanne
• n-back-Aufgaben

Der ELVES-Subtest Satzverifikation misst die basalen Lesefähigkeitskomponenten

• Wortebene: Worterkennung (lexikalischer Zugriff)
• Satzebene: Semantische Integration der einzelnen Wörter zu einem kohärenten Satzsinn

Es gibt 16 wahre und falsche begriffliche Aussagen, z.B. "Ein Bungalow ist ein Haus mit einem spitzen Giebeldach"; alle Testitems beinhalten bekannte Wörter

Aufgabe der Testperson ist es, möglichst schnell zu entscheiden, ob die Aussage wahr oder falsch ist --> Reaktionszeit ist wesentliche diagnostische Variable (AV)

Richter & Naumann:

• Hypothese: Die AG-Kapazität und die Effizienz von Lesefähigkeiten sollten deutliche Zusammenhänge mit der Schulleistung im Fach Deutsch haben 
  • Der Zsh sollte umso größer sein, je geringer die AG-Kapazität ist (kompensatorische Beziehung)
• Überprüfung anhand der Daten von 80 Schüler(innen) aus den neunten Klassen an Gymnasien
• Messung der basalen Lesefähigkeit mit ELVES
• Messung der AG-Kapazität mit dem operation span task 
• Zeugnisnote im Fach Deutsch als Kriterium für Schulleistung

Ergebnisse

• Substanzielle Zusammenhänge: Bessere Schulleistungen im Fach Deutsch bei Schüler/innen mit stärker routinierten Lesefähigkeiten und größerer AG-Kapazität
• Arbeitsgedächtniskapazität moderiert den Zusammenhang zwischen der Effizienz der Lesefähigkeiten und der Schulleistung 
• Effizienz basaler Lesefähigkeiten ist umso wichtiger, je gerniger die individuelle AG-Kapazität ist!

Zusammenhang ist nur korrelativ!

Untersuchung: 245 Grundschulkinder, davon 129 mit diagnostiszierter Lernstörung, sollen verschiedene Arbeitsgedächtnisaufgaben bearbeiten 

Ergebnisse: Deutliche Niveauunterschiede in allen Arbeitsgedächtnismaßen (Phonologische Schleife, Visuell-Räumlicher Skizzenblock, Zentrale Exekutive)

In der Korrelationsmatrix: Ähnliche Korrelationsmuster für Kinder mit und ohne Lernstörung --> Struktur der interindividuellen Unterschede bei beiden Gruppen vergleichbar - Niveau unterscheidet sich

= cognitive load theory nach Chandler und Sweller

Unterscheidet 3 Arten der kognitiven Belastung beim Lernen

1. Intrinsische kognitive Belastung: Inhaltsbedingt, bedingt durch die Lernaufgabe und das Material selbst und die Vorkenntnisse des Lernenden
2. Extrinsische kognitive Belastung: Sachfremd, bedingt durch Art der Präsentation des Lernmaterials
3. Lernrelevante kognitive Belastung: lernförderliche kognitive Aktivitäten (--> kognitive/metakognitive Lernstrategien)

Ziel ist es, die extrinsische kognitive Belastung möglich klein zu halten, damit die lernrelevante kognitive Belastung zum Tragen kommen kann. 

Informationen, die interesse wecken (sollen), aber für das eigentliche Lernziel irrelevant sind, z.B. dekorative Abbildungen oder unterhaltsame Videos, irrelevante verbale Informationen 

Harp & Maslich: Vorlesungssitzung über die Entstehung von Blitzen mit oder ohne verführerischen Details --> Verständnis der zentralen Inhalte leidet deutlich!

Sanchez & Wiley: Lehrtext über Eiszeiten, ohne Bilder, mit konzeptuell relevanten Bildern oder irrelevanten Bildern --> Bilder behinder das Verständnis von Studierenden mit geringer AG-Kapazität

• Kontinuierliche Abnahme der Erinnerungsleistung
• Unmittelbar nach dem Lernen starke Abnahme, dann allmähliche Abflachung der Kurve
• Ebbinghaus' Methode: Auswendiglernen von Listen sinnloser Silben 

Ersparnis-Methode: Wie viel Prozent an Durchgängen werden beim erneuten Lernen weniger benötigt als beim ursprünglichen Lernen? 

Eine negativ beschleunigte Vergessenskurve ist universell beschreibbar durch eine Potenzfunktion bzw. durch eine log-log-lineare Beziehung 

nach 3 Jahren praktisch keine weitere Abnahme der Erinnerungsleistung - erst wieder im hohen Alter --> "Permaspeicher"

das Niveau der Langzeit-Behaltensleistung hängt vom Umfang des Unterrichts ab (Anzahl der Kurse, Kursniveau)

Annahme, dass Informationen mehrere Verarbeitungsebenen durchlaufen (oberflchliche (sensorische) Verarbeitung --> tiefe, semantische (bedeutungsbezogene) Verarbeitung

Die tiefere Verarbeitung führt zu stärker elaborierten Gedächtnisspuren, die länger andauern 

Zwei Arten der Wiederholung:

1. reines Wiederholen
2. elaboratives Wiederholen - semantische und vorwissengestützte Analyse des Lernmaterials --> führt zu einer besseren Gedähtnisleistung als reines Wiederholen!

Implikationen: Verdeutlicht Relevanz der Art der Verarbeitung

• Elaborative Verarbeitung ermöglicht die Integration von Informationen in das LZG
• führt in der Regel zu besseren Lernergebnissen als eine nicht-semantische Verarbeitung
• Also: aktives, sinnvoll eingebettetes Lernen ist effektiver als reines Auswendiglernen! 

visuelle, akustische oder semantische Verarbeitung von Wörtern

später: unangekündigter Gedächtnistest

--> Erinnerungsleistung höher bei semantsich verarbeiteten Stimuli (auch bei Konstanthaltung der Bearbeitungszeit)

• VP hören Geschichte, in die Sätze eingestreut werden wie "Der Missionar erschoss den Maler"
• Zwei Testaufgaben:
  • Folgt der Satz logisch der Geschichte?
  • War der Satz wörtlich in der Geschichte enthalten?
• Testätze:
  • Der Missionar erschoss den Maler
  • Der Maler wurde vom Missionar erschossen
  • Der Maler erschoss den Missionar
• Zwei Testzeitpunkte: 
  • Unmittelbar nach der Geschichte
  • nach zwei Minuten 

Ergebnisse: Logische Urteile sind sowohl unmittelbar als auch zeitverzögert sehr akkurat (98% bzw 96%)

Wörtliche Urteile sind nur unmittelbar nach der Geschichte akkurat (99%), zeitverzögert dagegen wenig akkurat (25%)

Implikationen des Experiments: Beim Verstehen sprachlich vermittelter Infos wird keine dauerhafte Repräsentation des Wortlauts gebildet, sondern eine Repräsentation des Inhalts der Botschaft (auf Basis einer semantischen, vorwissengestützten Verarbeitung)

40% fälschliche Wiedererkennung bei Detailänderung,

aber nur 6% fälschliche Wiedererkennung bei konzeptueller Änderung

Auch visuell dargebotene Informationen werden nach einer gewissen Zeit vergessen, aber ihre Bedeutung ist weiterhin verfügbar, was auf eine konzeptbasierte Repräsentation im LZG hinweist

Lernen, das subjektiv leicht fällt, wird als erfolgreiches Lernen wahrgenommen