Das, was uns in so besonderem Maße für das Lernen auszeichnet, ist die hohe Anpassungsbereitschaft unseres Gehirns. Doch was genau spielt sich beim Lernen in unserem Gehirn ab? Wie kann man Lernprozesse auf der Ebene unserer Gehirnzellen erklären? Ein Ziel dieser Arbeit ist es, diese Fragen zu beantworten. Dies wird hauptsächlich im Bereich der Neurobiologie geschehen, da dieser sich mit den Grundlagen unseres Gehirns, und damit des Lernens, beschäftigt. Um zunächst einen Einblick in die Funktionsweise und Struktur des menschlichen Gehirns zu bekommen, werden in einem ersten Schritt zusammengefasst anatomische und physiologische Grundlagen dargestellt. Darauf aufbauend werde ich mich mit der Frage beschäftigen, was Lernen auf neurobiologischer Ebene bedeutet. Wie werden Informationen in unserem Gehirn gespeichert? Im weiteren Verlauf gehe ich auf die Hirnstrukturen ein, welche für das Lernen von besonderer Bedeutung sind und erläutere daran anschließend Faktoren, die unseren Lernprozess negativ oder positiv beeinflussen können. Denn jeder kennt diese eigenartigen Momente, in denen wir um des Lernprozess Willens eigentlich jemandem zuhören oder uns auf einen Text konzentrieren sollten, dies aber einfach nicht gelingt. Warum wir in solche Situationen geraten, erfahren wir in diesem Kapitel.
Nachdem aus den gewonnenen Erkenntnissen didaktische Rückschlüsse gezogen wurden, erfolgt ein erstes Zwischenfazit. Doch möchte ich damit nicht den Abschluss bilden, sondern daran anschließend noch eine sehr basale Form des Lernens hervorheben: Der Prozess des Lernens ist, wie schon kurz angesprochen, in starkem Maße von der Interaktion eines Individuums mit anderen Menschen abhängig. Um diesem Aspekt einen gebührenden Platz einzuräumen, stelle ich die Form des Lernens durch Nachahmung dar, welche ohne die Auseinandersetzung mit anderen Menschen, ohne das Vorhandensein von Bezugspersonen oder Vorbildern nicht machbar wäre.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung Lernen
2. Anatomische und physiologische Grundlagen
2.1. Das Zentralnervensystem
2.2. Zelluläre Grundlagen des Gehirns
2.3. Informationsweiterleitung
3. Was ist Lernen?
3.1. Definition
3.2. Neuronale Repräsentationen
3.3. Die Plastizität des Gehirns oder: Lernen auf zellulärer Ebene
3.3.1. Veränderungen an Neuronen und deren Synapsen
3.3.2. Veränderungen der kortikalen Karte
3.4. Gedächtnis
4. Am Lernen beteiligte Hirnstrukturen
5. Wie oder wodurch Lernen beeinflusst wird
5.1. Aufmerksamkeit
5.2. Emotionen
5.3. Motivation
6. Didaktische Rückschlüsse
7. Zwischenfazit
8. Die basale Form des Lernens durch Nachahmung
9. Quellen- und Materialbasis
9.1. Nicht- elektronische Medien
9.2. Internetquellen
9.3. pdf-Dateien
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die neurobiologischen Grundlagen des Lernens und verknüpft diese Erkenntnisse mit didaktischen Fragestellungen für den Schulalltag. Das primäre Ziel ist es, ein Verständnis für Lernprozesse auf zellulärer und struktureller Ebene zu entwickeln, um daraus fundierte Ansätze für eine gehirngerechte Unterrichtsgestaltung abzuleiten.
- Neurobiologische Mechanismen der Informationsverarbeitung und Speicherung
- Die Rolle der neuronalen Plastizität bei Lernvorgängen
- Bedeutung von Aufmerksamkeit, Emotionen und Motivation für den Lernerfolg
- Der Einfluss sozialer Interaktion und Nachahmung (Spiegelneuronen) auf das Lernen
- Didaktische Implikationen zur Förderung von Lernprozessen im Unterricht
Auszug aus dem Buch
3.3.1. Veränderungen an Neuronen und deren Synapsen
„Lernen auf zellulärer Ebene bedeutet heutigen Vorstellungen zu Folge, dass die Kommunikation (d.h. die synaptische Verbindung) zwischen Nervenzellen spezifischer neuraler Schaltkreise gestärkt wird und andere- für spezifische Informationen nicht relevante Verbindungen unterdrückt werden.“ (Brand/Markowitsch, 2006, S. 28).
Scholz und Klein (2010) nennen als Möglichkeiten der verstärkten Kommunikation zwischen Hirnzellen einerseits Veränderungen an den Nervenbahnen (weiße Substanz des Gehirns), welche beispielsweise durch Bildung neuer Axone oder eine verstärkte Myelinisierung hervorgerufen werden könnten, andererseits an den Zellkörpern der Neurone (graue Substanz), die durch das Ausbilden neuer Synapsen entstehen könnten. Sie fassen in Ihrem Artikel der Zeitschrift „Gehirn&Geist“ Untersuchungsergebnisse verschiedener Arbeitsgruppen von Studien zur Auswirkung motorischen Trainings auf die graue und weiße Substanz des Gehirns zusammen, und stellen folgende Ergebnisse dar: Nach sechs- bis zwölfwöchigem motorischen Training (in diesem Fall das Erlernen von Jonglieren) hat sich die mit Hilfe der Magnetresonanztomographie gemessene graue Substanz des Gehirns einer Regensburger Arbeitsgruppe nach im Bereich des Schläfenlappens, eigenen Untersuchungen zur Folge im Bereich des Scheitellappens, vergrößert. Auch die weiße Substanz des Gehirns wurde durch das Training positiv beeinflusst.
Lernen führt also erwiesenermaßen zu Veränderungen/Wachstum im Gehirn. Doch was genau findet bei Lernprozessen im Gehirn statt? Scholz und Klein zur Folge ist es mit Hilfe der Magnetresonanztomographie kaum möglich, Veränderungen auf zellulärer Ebene nachvollziehen zu können, da die Auflösung der Messung zu gering ist. Sie verweisen auf histologische Untersuchungen an Versuchstieren, welche einen genaueren Einblick in die Funktionsweise und Strukturen des Gehirns ermöglichen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung Lernen: Die Einleitung beleuchtet Lernen als lebenslangen, oft unbewussten Prozess und hinterfragt kritisch das veraltete Modell des "Nürnberger Trichters".
2. Anatomische und physiologische Grundlagen: Dieses Kapitel vermittelt Basiswissen über den Aufbau des Nervensystems, die Funktion von Neuronen und Gliazellen sowie die elektrochemische Informationsübertragung.
3. Was ist Lernen?: Es erfolgt eine Definition des Lernbegriffs sowie die Erläuterung neuronaler Repräsentationen, der Plastizität des Gehirns und der verschiedenen Gedächtnissysteme.
4. Am Lernen beteiligte Hirnstrukturen: Der Fokus liegt auf der Rolle des Hippocampus, des Thalamus und weiterer Regionen bei der Einspeicherung und Verarbeitung von Gedächtnisinhalten.
5. Wie oder wodurch Lernen beeinflusst wird: Das Kapitel analysiert die wesentlichen Faktoren Aufmerksamkeit, Emotionen und Motivation, die maßgeblich zum Lernerfolg beitragen.
6. Didaktische Rückschlüsse: Die Erkenntnisse der Neurobiologie werden hier konsequent mit der Schulpraxis verknüpft, um Ansätze für einen gehirngerechten Unterricht zu formulieren.
7. Zwischenfazit: Es wird reflektiert, wie die natürliche Lernfreude der Kinder in einer Leistungsgesellschaft erhalten bleibt und welche Rolle Lehrkräfte dabei einnehmen.
8. Die basale Form des Lernens durch Nachahmung: Der Abschluss widmet sich dem Lernen am Modell und der zentralen Bedeutung von Spiegelneuronen für die soziale und motorische Entwicklung.
Schlüsselwörter
Lernen, Gehirn, Neurobiologie, Didaktik, Neuronale Plastizität, Gedächtnis, Langzeitpotenzierung, Aufmerksamkeit, Emotionen, Motivation, Dopamin, Spiegelneuronen, Nachahmung, Neurodidaktik, Gedächtnissysteme
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die neurowissenschaftlichen Grundlagen des menschlichen Lernens und setzt diese in Bezug zur didaktischen Praxis in der Schule.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Themen umfassen die zelluläre Plastizität des Gehirns, Gedächtnisstrukturen, die neurobiologischen Faktoren von Aufmerksamkeit und Motivation sowie das Lernen durch Nachahmung mittels Spiegelneuronen.
Welches ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, ein besseres Verständnis für die biologischen Vorgänge beim Lernen zu schaffen, um daraus Anforderungen an eine zeitgemäße, gehirngerechte Unterrichtsgestaltung abzuleiten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine theoretische Arbeit, die aktuelle neurobiologische und psychologische Forschungsergebnisse (z.B. zur Langzeitpotenzierung, Spiegelneuronen) analysiert und auf den pädagogischen Kontext überträgt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Darstellung anatomischer Grundlagen, die Definition von Lernprozessen auf neuronaler Ebene, die Analyse von Einflussfaktoren auf den Lernprozess und die Diskussion didaktischer Rückschlüsse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Neuroplastizität, Spiegelneuronen, Dopamin, Verarbeitungstiefe, Motivation und Neurodidaktik.
Warum ist laut der Arbeit eine "auf Vertrauen basierende Beziehung" im Unterricht so entscheidend?
Vertrauen reduziert Stress und Angst im Gehirn, welche lernhemmend wirken, und ermöglicht es Kindern, neugierig zu bleiben und sich aktiv auf Neues einzulassen.
Welche Rolle spielen Spiegelneuronen beim Lernen?
Sie ermöglichen das Lernen am Modell, da unser Gehirn beim Beobachten einer zielgerichteten Handlung ähnliche neuronale Schaltkreise aktiviert, als würden wir die Handlung selbst ausführen.
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- Annika Falkenhagen (Author), 2011, Lernen ist Gehirnsache: Was bewirkt Lernen auf neurobiologischer Ebene?, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/204536
