Theorie: Gehirngerecht lernen und lehren – Kurs Teil 1

Dieser Kurs beschäftigt sich mit den theoretischen Grundlagen, wie man „gehirngerecht lernen und lehren“ kann. Neben den Erkenntnissen der Gehirnforschung werden auch gängige Vorurteile und Fehlinterpretationen dieser Theorie besprochen. Das Ziel dieses Kurses ist ein grundlegendes Know-how über den Zusammenhang von Lernen (und Lehren) und den biologischen Erkenntnissen unseres Gehirns zu vermitteln. Außerdem werden von den beiden Autoren praktische Schlussfolgerungen vorgestellt, wie man die Erkenntnisse der Gehirnforschung gewinnbringend auf das Vermitteln und Rezipieren von Lerninhalten anwenden kann.

Vorwort

Lernen passiert schon im Baby- und Kleinkindalter. Bereits im Mutterleib findet eine Entwicklung geistiger Funktionen statt. Lernen macht Freude, im Kindergarten und im Grundschulalter. Oft ändert sich die Freude am Lernen leider grundlegend, und zwar mit zunehmender Schuldauer. Das ist bedauerlich. Denn gerade positive Gefühle sind für das Lernen wichtig.

Deshalb beginnen wir in diesem Kurs mit dem „Wissen über das Gehirn“, damit wir nicht „gegen, sondern mit unserem Gehirn lernen“. Einige der modernen Lernmethoden basieren auf der Gehirnhälften-Forschung. Leider werden Erkenntnisse daraus oft falsch interpretiert. Auch andere „Mythen“ vom Gehirn werden wir in diesem Kurs durchleuchten.

Die Tatsache, dass Sie diesen Kurs freiwillig machen zeigt, dass Sie ein gewisses Interesse am Lernen haben. Das ist Voraussetzung für erfolgreiches Lernen. Wenn Sie möglichst viel aus diesem Kurs für sich herausholen wollen, kann es sinnvoll sein, dass Sie sich folgende Fragen stellen:

• Warum haben Sie sich entschieden an diesem Kurs teilzunehmen?
• Was hat Ihr Interesse geweckt?
• Was erwarten Sie von diesem Kurs?

Wenn Ihnen die Antworten zu diesen Fragen klar sind, haben Sie die optimalen Voraussetzungen – und Motivation – aus diesem Kurs etwas mitzunehmen, das Sie für Ihr eigenes lernen und lehren später praktisch anwenden können.

Bevor Sie beginnen: Lesen Sie bitte das Inhaltsverzeichnis. Sie entdecken dabei, worum es in diesem Kurs geht. Die Praxis zu diesem Kurs finden Sie dann hier: Praxis: Gehirngerecht lernen und lehren – Kurs Teil 2

Wir wünschen Ihnen viel Freude und Erfolg beim Lernen und lehren.

Expedition ins Gehirn

Was jeder über das Gehirn wissen sollte …

Unser Gehirn ist ein Wunderwerk der Evolution. Es bringt genau in diesem Moment erstaunliche Leistungen hervor. Ihr Gehirn lässt Sie gerade einen Computer bedienen. Eine Fülle automatisierter Vorgänge laufen dabei ab. Sie lesen diese Zeilen, dabei nehmen Sie ohne besondere Anstrengung die Informationen auf, denken darüber nach, während Sie schon weiter lesen.

Sie wissen, was Sie wollen, was Sie suchen, wofür Sie sich interessieren und wählen wichtige Informationen aus. Sie greifen auf Ihre Wissensspeicher, um diesen Text zu verstehen und um seine Bedeutung zu erfassen.

Unser Gehirn ist ein unermesslich großes Netzwerk aus mehr als 100 Milliarden Nervenzellen (Neuronen). Dieses Netzwerk von Nervenzellen und zig Milliarden Gliazellen (Stützgewebe) stellen die Basis des menschlichen Gehirns dar.

Die Neuronen bilden untereinander Kontakte, sogenannte Synapsen. Jedes Neuron kann bis zu 10.000 solcher Synapsen mit anderen Nervenzellen entwickeln. Diese Kontaktstellen sind extrem veränderbar. Veränderungen an diesen Kontakten sind die neuronale Basis für unser Gedächtnis.

Schon bei der Geburt sind alle Neuronen im Gehirn vorhanden. Für eine ordnungsgemäße Funktion müssen jedoch erst die Verbindungen zwischen den Nervenzellen aufgebaut werden. Durch das Lernen erfolgt eine Vernetzung, die dann ermöglicht, dass z.B. eine einzige aufgenommene Information von einer großen Zahl von Nervenzellen gemeinsam abgespeichert und jederzeit abrufbereit gehalten wird.

Das menschliche Gehirn setzt sich im Wesentlichen aus 5 Teilen zusammen, wobei jeder Teil bestimmte Aufgaben wahrnimmt:

1. Großhirn – Das Großhirn ist der am höchsten entwickelte Teil des Gehirns. Es ist unter anderem zuständig für die Funktionen Intelligenz und Sprache oder für die Verarbeitung visueller Reize. Es teilt sich in eine rechte und linke Hirnhälfte, die mit dem Balken verbunden sind.

2. Kleinhirn – Es steuert in erster Linie alle Bewegungsabläufe, also die Koordination der Muskelbewegungen.

3. Zwischenhirn – Es ist die Zentrale des Hormonsystems. Es ist unter anderem zuständig für sensorische Funktionen (z.B. schmecken).

4. Mittelhirn – Es regelt unter anderem die Augenbewegung.

5. Stammhirn – Das Stammhirn ist der Teil des Gehirns, der zwischen Endhirn und Rückenmark liegt. Es unterteilt sich in Hypothalamus, Thalamus, Brücke und verlängertes Rückenmark. Es enthält viele für die Koordination von Bewegungen wichtige Schaltkerne.

Hippocampus & Amygdala

Hippocampus

Der Hippocampus zählt zu den evolutionär ältesten Strukturen des Gehirns und ist eine zentrale Schaltstelle des Limbischen Systems. In ihm fließen Informationen verschiedener sensorischer Systeme zusammen. Diese Informationen werden verarbeitet und zum Cortex – der Hirnrinde – zurückgesandt. Es ist die Region in unserem Gehirn, die über Erinnern und Vergessen entscheidet. Der Hippocampus ist eine Schlüsselstelle für das Lernen.

Amygdala

Eine zentrale Schaltstelle im Gehirn sind die Mandelkerne (Amygdala). Hier wird in Millisekunden-Geschwindigkeit entschieden, ob ein Reiz für den Organismus schädlich oder von Vorteil ist. Registrieren die Sinnesorgane Gefahr, schüttet die Amygdala verstärkt Neurotransmitter aus. Diese Signale werden an die vegetativen Zentren im Stammhirn weitergeleitet. Von dort aus werden alle Organe der Alarmsituation angepasst.

Wenn das Lernen mit Angst begleitet wird, steht das Gehirn unter dem Einfluss der Amygdala. Ist die Amygdala aktiviert, begünstigt sie einen eingeengten kognitiven Stil, der nur darauf aus ist, den Quellen der Angst zu entkommen. Kreativität und freies Denken sind behindert. Mit dem unter Angst gelernten Inhalt prägt sich auch die Angst mit ein. Wir lernen sozusagen die Angst gleich mit.

Das Wesentliche auf einen Blick

• Das Gehirn ist ein Netzwerk von mehr als 100 Milliarden Nervenzellen (Neuronen). Die Nervenzellen und zig Milliarden Gliazellen (Stützgewebe) stellen die Basis dar.
• Neuronen bilden untereinander Kontakte, die Synapsen. Jedes Neuron kann bis zu 10.000 Synapsen mit anderen Nervenzellen entwickeln.
• Das menschliche Gehirn setzt sich im Wesentlichen aus 5 Teilen zusammen: Großhirn, Kleinhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn und Stammhirn.
• Der Hippocampus ist eine zentrale Schaltstelle des Limbischen Systems. Diese Region in unserem Gehirn entscheidet über Erinnern und Vergessen. Sie ist eine Schlüsselstelle für das Lernen.
• Amygdala (Mandelkern) ist eine zentrale Schaltstelle im Gehirn. Für das Negative in unserem Leben, für Furcht und Angst, ist hauptsächlich der Mandelkern (Amygdala) zuständig. Bei Gefahr schüttet die Amygdala verstärkt Neurotransmitter aus. Wenn Lernen durch Angst begleitet wird, steht das Gehirn unter dem Einfluss der Amygdala. Damit prägt sich beim Lernen die Angst mit ein. Kreativität, Lernen und freies Denken werden behindert.
  

Mythen vom Gehirn

Wir nutzen nur zehn Prozent unseres Gehirns

Oft entdeckt man solche Aussagen in Prospekten für Gehirn-Trainings-Programme. Sicher durchschauen Sie, wie nützlich diese Behauptung für Anbieter solcher Seminare ist. Denn wer wäre nicht daran interessiert, die „restlichen“ 90 % seines Gehirns zu nutzen?

Der Mythos von zwei Gehirnen

Die Vorstellung ist weit verbreitet: die linke Gehirnhälfte arbeite logisch-rational, die rechte dagegen kreativ-emotional. Auf diesem Konzept basieren verschiedenste Lehr- und Lernmethoden, mit dem Ziel, die kreativen Kräfte der rechten Hirnhälfte freizusetzen. Allerdings stehen sie auf wackligem Fundament.

Zweifellos existieren die beschriebenen funktionellen Asymmetrien im Gehirn. Wer aber daraus unterschiedliche Denk- oder gar Persönlichkeitsstile ableitet, der verallgemeinert die wissenschaftlichen Einzelbefunde in unzulässiger Weise.

Für eine kreative, emotionale Denkart der rechten Hemisphäre sowie eine rationale, logische der linken gibt es schlicht keine Beweise. Das Gehirn hat keine „bessere Hälfte“. In dem Maß, wie Hirnregionen differenziert sind, stimmen sie ihre Aktivitäten aufeinander ab.

Der kleine Unterschied

Frauen können nicht einparken, Männer nicht zuhören. Frauen können nicht räumlich denken, Männer lernen schlecht Sprachen. Das alles sei in Gehirnen fest verankert, behaupten Autoren und berufen sich dabei auf scheinbar wissenschaftliche Untersuchungen der Hirnforschung.

Das verkauft sich gut, stimmt aber nicht. Die Forschungsergebnisse sind nicht so eindeutig. Nur wenige Unterschiede sind naturgegeben und unveränderlich. Wissenschaftler suchten nach Beweisen und fanden Unterschiede. Das Gehirn von Frauen ist kleiner und leichter. Das Gewicht sagt jedoch nichts über die Intelligenz eines Menschen aus. Wichtiger sind die Nervenzellen im Gehirn. Und von denen hat das weibliche Gehirn in einzelnen Gebieten bis zu 11 % mehr als das männliche.

Mythen vom Gehirn – Das Wesentliche auf einem Blick

• Falsch: Der Mensch nutzt nur 10 Prozent seines Gehirns und es ist vorteilhaft, möglichst viel Gehirnkapazität zu aktivieren.
• Richtig: Es gibt sicher keine Areale im Gehirn, die immer stillstehen. Allerdings sind Hirnregionen auf bestimmte Aufgaben spezialisiert. Der Mensch nutzt sein Gehirn so, wie er es sich selbst programmiert hat. Es kommt nicht darauf an mit welcher Kapazität es arbeitet, sondern wie es verschaltet ist.
• Falsch: Die beiden Gehirnhälften beherbergen völlig getrennte „Aufgaben“. Menschen unterscheiden sich danach, welche Gehirnhälfte bei ihnen bevorzugt aktiviert wird.
• Richtig: Beide Gehirnhälften ergänzen sich bei der Erfüllung unterschiedlicher Leistungen und können im Bedarfsfall auch die Aufgaben der anderen Hälfte übernehmen.
• Falsch: Die Gehirne von Frauen und Männern sind komplett verschieden. Männer lernen schlecht Sprachen, Frauen können nicht räumlich denken. Das alles ist von Geburt an im Gehirn fest verankert.
• Richtig: Das Gehirn einer erwachsenen Frau wiegt fast 100 Gramm weniger als das eines Mannes (durchschnittlich 1240 Gramm und 1375 Gramm).
  Das Gewicht sagt jedoch nichts über die Intelligenz eines Menschen aus. Wichtiger sind die Nervenzellen im Gehirn. Von denen hat das weibliche Gehirn in einzelnen Gebieten bis zu 11 % mehr als das männliche.

Haben Sie die beiden letzten Lektionen noch im Gedächtnis?

Wenn Sie sich selbst prüfen wollen, wie viel Sie von den letzten beiden Lektionen noch im Gedächtnis haben, dann können Sie jetzt einen Stift und einen Zettel nehmen und folgende Fragen beantworten:

• Das menschliche Gehirn setzt sich im Wesentlichen aus 5 Teilen zusammen. Beschreiben Sie diese stichwortartig und erläutern Sie deren Funktionen.
• Hippocampus & Amygdala – Beschreiben Sie die wichtigsten Funktionen.
• Was wissen Sie über „Mythen“ vom Gehirn?

Wenn Sie mit Ihren Notizen fertig sind, vergleichen Sie die Notizen mit den letzten beiden Lektionen. So bekommen Sie schnell heraus, was Sie bereits erinnern bzw. schon nach kurzer Zeit vergessen haben.

Das ABC der Neuronen

Neuronen und Synapsen

Wer das Gehirn und Lernen verstehen möchte, kommt ohne einen Blick auf dessen Grundbausteine, die Nervenzellen (Neuronen) nicht aus. Zellkörper, Dendrit, Axon, Synapse und Neurotransmitter – diese fünf Begriffe sind alles, was man im Zusammenhang mit den Neuronen wirklich wissen muss, um das Lernen zu verstehen.

Wie ist die Nervenzelle beschaffen? Sie besteht aus drei Grundelementen. Das erste ist der Zellkörper. Er enthält im Wesentlichen dieselben Dinge, die sich auch in den Zellen anderer Organe finden. An diesem Zellkörper befinden sich zwei Arten von Fortsätzen. Die Dendriten und die Axone. Eine Nervenzelle besitzt viele Dendriten, aber nur ein einziges Axon. Diese drei Grundelemente machen die typische Struktur einer Gehirnzelle aus.

Bau einer Nervenzelle

Das Gehirn besteht etwa aus 100 Milliarden Nervenzellen. Wichtig für die Funktion des Gehirns sind aber vor allem die Verbindungen zwischen den Nervenzellen (Axone, Dendriten usw.) Neuronen sind darauf spezialisiert, Signale zu leiten und zu verarbeiten. „Eingangskabel“, die sogenannten Dendriten, übertragen Eingangssignale auf den Zellkörper. Der erzeugt daraufhin Ausgangssignale, welche über ein oft weit verzweigtes „Ausgangskabel“, das sogenannte Axon, weitergeleitet werden.

Die Anzahl der Verbindungen beträgt bei einem Neugeborenen etwa 50 Billionen. All das, was mit Lernen oder Gehirnentwicklung zu tun hat, beruht auf dem Wachstum bzw. den Veränderungen dieser Verbindungen zwischen den Nervenzellen.

Wie Neuronen funktionieren

Die Arbeitsweise ist erstaunlich einfach: Immer wenn die Summe der Eingangssignale einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, sendet die Zelle ein Ausgangssignal. Bleibt die Eingangserregung unter der Grenze, reagiert die Zelle nicht. Am Ende der axonalen Verzweigungen stellt eine besondere Struktur, die Synapse, den Kontakt zu anderen Neuronen her.

Die meisten Synapsen funktionieren so: Je stärker die Erregung im Axon, desto mehr Moleküle einer Überträgersubstanz schüttet die Synapse aus. Der Überträgerstoff (Neurotransmitter) wandert zur Zielzelle. Manche Neurotransmitter erhöhen die elektrische Erregung der „angefunkten“ Zelle, andere hemmen sie.

Netzwerk der Erinnerung

Das Netzwerk der Neuronen in der Großhirnrinde (wegen ihrer Form auch „Pyramidenzellen“) ist im Gegensatz zu einem Computer nicht nach einem detaillierten Plan geknüpft, sondern weitgehend zufällig organisiert. Sind miteinander verbundene Zellen gemeinsam aktiv, verstärken sich die Synapsen.

Demnach aktiviert das Lernen immer wieder eine Anzahl miteinander verknüpfter Pyramidenzellen. Deren Verbindung verstärkt sich nach und nach, „neuronale Netzwerke“ entstehen. Je öfter sich der synaptische Lernprozess wiederholt, desto leichter lässt sich dieses „Netzwerk“ aktivieren.

Was bedeutet das für das Lernen?

„Synaptisches Lernen“ in der Großhirnrinde ist langsam und lebt von der Wiederholung. Dabei kommt es nicht auf die absolute Zeitdauer an. „Häufiger, aber kürzer üben“ lautet der Rat, der sich mit etwas Vorsicht ableiten lässt.

Das bedeutet jedoch keineswegs, immer wieder die gleichen Inhalte zu wiederholen. Im Gegenteil – Stumpfsinn scheint der Hauptfeind des Lernens zu sein. Mehr Erfolg verspricht hingegen, das Gehirn auf stets etwas andere Weise anzuregen. Man soll ihm durch variierte Aufgaben und andere Herangehensweisen immer wieder neuen Anlass zur Auseinandersetzung mit dem Thema geben, je reicher und vielfältiger, desto besser.

Neuronen & Synapsen – Das Wesentliche auf einen Blick

Der Bau einer Nervenzelle:

• Zellkörper – Informationsverarbeitung
• Dendriten – Informationsaufnahme
• Axon – Informationsweiterleitung
• Synapse – Informationsübertragung

Neuronen sind darauf spezialisiert, Signale zu leiten und zu verarbeiten. „Eingangskabel“ (Dendriten) übertragen Eingangssignale auf den Zellkörper. Er erzeugt Ausgangssignale, welche über ein „Ausgangskabel“ (Axon), weitergeleitet werden.

Haben Sie die beiden letzten Lektionen noch im Gedächtnis?

Wenn Sie sich selbst prüfen wollen, wieviel Sie von den letzten beiden Lektionen noch im Gedächtnis haben, dann können Sie jetzt einen Stift und einen Zettel nehmen und folgende Fragen beantworten:

• Neuronen – Nennen Sie die fünf Begriffe, um das Lernen zu verstehen.
• Beschreiben Sie die Arbeitsweise von Neuronen:

Wenn Sie mit Ihren Notizen fertig sind, vergleichen Sie die Notizen mit den letzten beiden Lektionen. So bekommen Sie schnell heraus, was Sie bereits erinnern bzw. vergessen haben.

Hippocampus – der Schlüssel zum Lernen

Der Hippocampus ist ein Teil des limbischen Systems

Das „Limbische System“ ist eine Sammelbezeichnung für eine Funktionseinheit aus Teilen des Großhirns sowie Teilen des Zwischenhirns. Zum limbischen System gehören u.a. Hippocampus und Amygdala (Mandelkern). Es spielt die entscheidende Rolle bei der Übertragung von Informationen ins Langzeitgedächtnis. Es liefert die emotionale Bewertung aufgenommener Informationen und bewertet diese für die Übertragung ins Langzeitgedächtnis.

Es bewertet alles nach „gut“ und „schlecht“ und steuert damit unser Verhalten. Durch die emotionale Bewertung spielt es eine entscheidende Rolle bei Lernvorgängen und beim Abrufen von neuen (Lern-) Informationen aus der Hirnrinde.

Die Schlüsselstelle für das Lernen – der Hippocampus

Stellen Sie sich den Hippocampus wie einen Pförtner vor. Er lässt Informationen durch, oder auch nicht. Je nachdem, ob er Lust dazu hat. Das ist nämlich nicht garantiert, denn der Hippocampus langweilt sich sehr schnell. Wenn da ständig dieselbe trockene Information kommt, hat er keinen Spaß und schließt die Tür. Welche Tricks halten den Hippocampus bei Laune? Abwechslung und Spaß!

Wenn ich z.B. den Satz „Der grüne Hut liegt auf dem großen Tisch“ ins Englische übersetze und fünfmal wiederhole, um mir die einzelnen Vokabeln einzuprägen, dann schaltet der Hippocampus einfach ab. (Bei Männern übrigens früher als bei Frauen).

Wenn ich den Satz aber verändere, funktioniert der Hippocampus wieder. Zum Beispiel: „Auf dem großen Tisch liegt der grüne Hut“, oder: „Der große Hut liegt auf dem grünen Tisch“ usw. Damit kann das Gehirn überlistet werden. Es hilft übrigens auch, wenn man die Stimmlage verändert: Mal den Satz im Tenor, dann im Sopran sprechen und schon hat der Hippocampus wieder Spaß am Lernen.

Die Großhirnrinde und der Hippocampus scheinen während des Schlafs rege miteinander zu kommunizieren. Die Frage, wie das Gehirn Erinnerungen speichert oder verwirft, ist nach wie vor nur in Ansätzen geklärt.

Viele Hirnforscher halten die Konsolidierungstheorie für den bislang besten Erklärungsansatz. Diese besagt, dass frische Eindrücke zuerst im Hippocampus abgelegt werden. Sie sollen dann innerhalb von Stunden oder Tagen – vornehmlich während des Tiefschlafs – in die Großhirnrinde und dort ins Langzeitgedächtnis übergehen.

Hippocampus – Das Wesentliche auf einen Blick

• Der Hippocampus ist ein Teil des limbischen Systems.
• Das limbische System liefert die emotionale Bewertung aufgenommener Informationen und bewertet diese.
• Der Hippocampus ist eine Schlüsselstelle für das Lernen .

Übung zum Erinnern des Inhalts

Beschreiben Sie die Aufgaben des Hippocampus beim Lernen aus dem Gedächtnis und vergleichen Sie Ihre Notizen mit dieser Lektion.

So lernt das Gehirn

Amygdala

Sie ist etwa so groß wie eine Mandel und ebenso geformt. Daher trägt sie den gelehrten griechischen Namen: Amygdala – Mandelkern. Die Amygdala liegt etwa in der Mitte unseres Kopfes und ist mit zwei Exemplaren vertreten. Alles, was unsere Augen, Ohren und die anderen Sinne aufnehmen, wird an die Wahrnehmungsareale des Gehirns weitergeleitet.

Von diesen Arealen geht alles zur Amygdala und wird von ihr streng geprüft. Nähert sich Unheil oder eine Gefahr, wird sofort die Abwehr mobilisiert. So ist die Amygdala eine sehr empfindliche „Alarmanlage“. Bei Gefahr geraten wir in Erregung, springen zurück oder schlagen blitzschnell zu.

Amygdala – und die Angst lernt mit

Angst ist ein normaler und notwendiger Teil unseres Lebens. Viele Situationen, in denen wir Angst verspüren, werden im Laufe unseres Lebens erlernt, aber Angst kann auch von Nachteil sein. Heute wissen wir aus der Hirnforschung, dass Angst Kreativität ausschließt. Beim Lernen „unter Angst“ lernen wir die Angst gleich mit.

Neueste Untersuchungen zeigen, dass unbewusste Erinnerungen auch direkt in der Amygdala gespeichert werden können. Werden also unbewusste Erinnerungen wachgerufen, so stellt die Amygdala den Körperzustand wieder her, wie er beim Speichern des ursprünglichen Erlebnisses geherrscht hat (Herzklopfen, schwitzende Hände, schneller Atem usw.).

Was bedeutet das nun für das Lernen?

Beim Lernen muss eines stimmen: die emotionale Atmosphäre. Denn negative Emotionen aktivieren den Mandelkern und blockieren den Lernprozess. Wir wissen damit nicht nur, dass Lernen in guter Stimmung und mit Freude am besten funktioniert – wir wissen jetzt auch, warum Lernen in dieser Atmosphäre erfolgen soll. Nur so kann nämlich das Gelernte auch später zum Problemlösen verwendet werden.

Angst hat beim Lernen also nichts zu suchen – schon gar nicht in der Schule.

Übung zum Erinnern des Inhalts

Beschreiben Sie die Funktionen der Amygdala beim Lernen aus dem Gedächtnis und vergleichen Sie Ihre Notizen mit dieser Lektion. An welche Erkenntnisse zum Thema Lernen & Angst können Sie sich noch erinnern?

Über TV und Videospiele

Übers Fernsehen zum Videospiel und wieder zurück …

… oder die Auswirkungen von Fernsehen und Videospielen.

Kann man sich dumm und aggressiv spielen? Ja, lautet die Antwort. Besonders schlimme Auswirkungen hat das Spielen von gewalthaltigen Computerspielen auf Kinder und Jugendliche, die stunden- und tagelang vor dem Computer sitzen.

Untersuchungen von renommierten Hirnforschern stützen den Verdacht, dass übermäßiges Videospielen erfolgreiches Lernen verhindert. Denn um neu Gelerntes nachhaltig zu „speichern“ benötigt das Gehirn mindesten 24 Stunden um das Gelernte zu verfestigen und es braucht auch Ruhe.

Der Alltag der Kinder und Jugendlichen sieht heute meist anders aus. Kaum zu Hause wird der Fernseher angestellt oder am Computer gespielt. Dabei landen die Bilder des Films oder Computerspiels genau in denselben Gehirnarealen wie der „Lernstoff“.

Das Gelernte wird dann von der Flut der Film- und Spielreize überschwemmt. Wiederholt sich diese Reizüberflutung Tag für Tag, fallen die Leistungen beim Lernen sicher ab. Fernsehen und Computerspiele machen unsere Kinder dick, dumm und gewaltbereit.

Das ist auch die Hauptthese des Buchs »Vorsicht Bildschirm«, von Prof. Dr. Dr. Manfred Spitzer, das sich kritisch mit Fernsehen und Computerspielen auseinandersetzt.

Betrachten wir das Thema ein wenig genauer:

Die Gewalt, die Kinder und Jugendliche durch den Fernseher erleben, ist schon hoch genug. Dieser Einfluss wird durch die Wirkung der Computerspiele noch übertroffen. Warum sind Computerspiele noch gefährlicher als Fernsehen? Der Unterschied zwischen Fernsehen und Computerspielen ist dramatisch. Im Fernsehen wird Gewalt konsumiert, in Computerspielen wird sie aktiv trainiert. Warum?

• Durch Training entstehen neue neuronale Pfade, Verschaltungen zwischen Gehirnzellen, die bei ausgiebigem Gebrauch ausgetretenen „Pfaden“ gleichen und viel eher „begangen“ werden als ungewohnte Wege.
• Dopamin wird als hirneigene Belohnungssubstanz beim Spielen von Gewaltvideos freigesetzt.

Entscheidend für die Bildung solcher stark gebahnter Nervenverschaltungen („Pfade“) ist nicht nur der Umstand, dass sie immer wieder auf die gleiche Weise trainiert werden. Damit aus den zu Beginn noch sehr feinen Vernetzungen immer stärkere Verschaltungen werden, muss neben der regelmäßigen Nutzung noch etwas Entscheidendes dazukommen: Ein Gefühl, eine emotionale Aktivierung im Gehirn. Es reicht jedoch nicht, dass es ein bisschen aufregend ist. Es muss eine bestimmte Stufe erreichen: Eben ganz besonders aufregend sein.

Für viele Menschen ist die Vorstellung einleuchtend, dass es die Computerspiele sind, die Kinder und Jugendliche gewaltbereit machen. Computerspiele sind es, die Lernstörungen hervorrufen. Dass wir die Erklärung so einleuchtend finden, ist leicht verständlich. Je klarer wir die Ursache benennen, desto leichter lässt sie sich bekämpfen. Oder haben wir am Ende doch etwas übersehen? Sind wir auf der falschen Spur?

Warum sind denn diese Computerspiele für Jugendliche so attraktiv?

Schauen wir uns die Computerspiele doch etwas genauer an. Was bieten sie? Es gibt aufregende Entdeckungen, Abenteuer, Gefahren, Bedrohungen und Ängste, die man überwinden kann. Es müssen klare Regeln vom Spieler befolgt werden, um ans Ziel zu kommen. Man muss selbstständige Entscheidungen treffen, man ist allein verantwortlich dafür, ob man das Spiel gewinnt oder verliert.

Man muss sich Kenntnisse und Fertigkeiten aneignen. Es gilt Ziele zu erreichen und etwas zu leisten, auf das man stolz sein kann. Sind das etwa Inhalte, die wir Kindern und Jugendlichen nicht mehr ausreichend bieten?

Macht und Ohnmacht der Eltern – einfach abschalten?

Lösungen können weder durch gesetzliche Verbote der Spiele, Filmzensur noch durch „einfach abschalten“ erreicht werden. Eine Alternative ist, „Kinder- und Jugendschutz von innen“ durch Bildung und Aufklärung. Kinder müssen durch Bildung und Aufklärung lernen, selbständig zu beobachten, kritischer zu sehen und zu denken. Dann lassen sie sich nicht einfach kritiklos in die Bilderwelt des Fernsehens und der Computerspiele „hineinziehen“.

Dopamin – alles was uns Freude macht

Ob wir Freude haben, glücklich oder unglücklich sind, hängt von vier Botenstoffen ab. Vor allem Dopamin spielt bei Freude und beim Glücksgefühl eine zentrale Rolle. Dopamin wird im Gehirn in einem Bereich des Mittelhirns gebildet. Wenn diese Region besonders angesprochen wird, schütten die Nervenzellen dort den Botenstoff aus.

Ohne Dopamin (und andere Botenstoffe) kann unser Gehirn keine Informationen verarbeiten. Es macht die Zellen besonders sensibel für das Empfangen neuer Informationen. Dopamin führt auch dazu, dass Informationen besonders fest im Gedächtnis verankert und auch besonders gut wieder abgerufen werden können.

Hirnforscher nennen Dopamin deshalb auch einen „Modulator“ für das Lernen. Denn er wirkt beim Lernen wie ein Verstärker.

Auf einen bisher unbekannten und interessanten Zusammenhang des Dopamins sind Forscher in Magdeburg und London gestoßen. Sie haben Versuchspersonen beim Lernen von Vokabeln, Bilder von unbekannten Städten und Landschaften gezeigt. Nachdem diese Versuchspersonen die Bilder angesehen hatten, waren sie aufmerksamer und lernten besser.

Die Erklärung der Forscher: In neutralen Bildern sucht das Gehirn nach Belohnung und ist offener für Neues. Die unbekannten Bilder aktivieren das „Belohnungssystem“ – Dopamin wird ausgeschüttet.

Was bedeutet das nun für das Lernen?

Die beste Lernsituation ist also jene, in der man interessante Entdeckungen macht, klare Ziele erreichen kann und Leistungen erzielt, auf die man stolz sein kann. Ist eine Aufgabe richtig gelöst, belohnt uns unser Gehirn mit Dopamin. Dopamin wird also bei Erfolg ausgeschüttet. So macht richtiges Lernen nicht nur schlau, sondern auch glücklich.

Übung zum Erinnern des Inhalts

Beschreiben Sie die Eigenschaften von Dopamin aus dem Gedächtnis und vergleichen Sie Ihre Notizen mit dieser Lektion.

„Karten“ im Kopf

Das Lernen hinterlässt im menschlichen Gehirn messbare Spuren. Dabei spricht man von „Karten“ (kortikale Karten) im Gehirn.

Die Großhirnrinde (der Cortex) ist der wesentliche Ort dieser Repräsentationen. Aufgrund der Art, wie Neuronen im Cortex miteinander verschaltet sind, sind die dort eingehenden Signale nach Häufigkeit und Ähnlichkeit repräsentiert. Dies wird dann als kortikale Karte bezeichnet.

Die Bereiche der Körperoberfläche sind im Gehirn auf der kortikalen Karte sinnvoll angeordnet. Wichtige Bereiche der Körperoberfläche nehmen auf der Karte mehr Platz ein.

Da z.B. Hände, Lippen und Zunge für das Tasten sehr wichtig sind, nehmen sie auch sehr viel Platz auf dieser Karte ein.

Was heißt das nun für das Lernen?

Lernt jemand z.B. Geige spielen, so vergrößert sich dadurch, dass er mit der linken Hand immer wieder die Saite der Geige greift, jenes Areal in der Großhirnrinde, das für die Finger seiner linken Hand zuständig ist. Weiter wurde nachgewiesen, dass bei Musikern insgesamt die akustische Landkarte im Cortex etwa ein Viertel größer ist, als bei Nichtmusikern – immer vorausgesetzt, das Musizieren beginnt in der Kindheit und es wird viel geübt.

Lernen im Schlaf

Die entzauberte Nacht oder Lernen im Schlaf

Wer sein Englisch-Buch unter das Kopfpolster legt, hat zwar hart geschlafen, aber nicht mehr gelernt. Doch neu gelerntes überschlafen, kann durchaus sinnvoll sein. Denn wir brauchen den Schlaf, um erlerntes dauerhaft im Gedächtnis zu speichern.

Die Frage, wie das Gehirn Erinnerungen speichert, ist nach wie vor nur in Ansätzen geklärt. Viele Hirnforscher halten die Konsolidierungstheorie für den bislang besten Erklärungsansatz. Diese Theorie besagt, dass frische Eindrücke zuerst im Hippocampus als Kurzzeitgedächtnis abgelegt werden. Der Hippocampus ist dabei unentbehrlich. Im Hippocampus werden sämtliche am Tag gesammelten Eindrücke, Erlebnisse, Informationen – z.B. Lerninhalte – erst einmal „zwischengespeichert“.

Da der Hippocampus aber nur eine begrenzte Kapazität besitzt, müssen diese Informationen in die Großhirnrinde (den Sitz des Langzeitgedächtnisses) überspielt werden. Dort werden sie mit bereits vorhandenen Inhalten verknüpft und dauerhaft „gespeichert“. Dieser Prozess der Gedächtniskonsolidierung findet vor allem im Schlaf statt.

Schlaf ist aber nicht gleich Schlaf

Schlaf ist kein gleichförmiger Vorgang. Wir durchlaufen abwechselnd unterschiedliche Phasen. Wichtig sind die Tiefschlafphase und die Traumphase (REM-Phase). Man geht heute davon aus, dass im Tiefschlaf die „Verschiebearbeit“ vom Hippocampus in die Großhirnrinde erfolgt. Das Ordnen, Sortieren und Strukturieren erfolgt dann in der REM-Phase. Auch Tageserlebnisse werden jetzt bewertet und unbewusst unseren Erfahrungen zugeordnet.

In der REM-Phase werden nicht nur neu aufgenommene Eindrücke verarbeitet, sondern auch jene, die schon länger zurückliegen. Wenn neue Inhalte hinzukommen, werden bestehende Strukturen im Gehirn verändert oder umorganisiert.

Was bedeutet das nun für das Lernen?

Wenn wir uns z.B. für eine Prüfung vorbereiten, ist es nicht ratsam die ganze Nacht vorher noch angestrengt zu lernen. Warum? Weil das unser Gehirn daran hindert, das Gelernte in der Nacht zu konsolidieren. Auch wer am Abend – nach dem Lernen – z.B. Computerspiele spielt, die ihn in den Bann ziehen, bei dem könnte viel von dem verdrängt werden, was er zuvor gelernt hat. Denn wir lernen erwiesenermaßen im Schlaf, möglicherweise aber das Falsche, wenn wir die aufregenden Computerspiele vor dem Einschlafen nicht vermeiden.

Das Wesentliche auf einen Blick:

• Im Hippocampus werden sämtliche am Tag gesammelten Eindrücke, Erlebnisse, Informationen – z.B. Lerninhalte – „zwischengespeichert“.
• Da der Hippocampus nur eine begrenzte Kapazität besitzt, werden diese Informationen in die Großhirnrinde überspielt.
• Dieser Prozess der Gedächtniskonsolidierung findet vor allem im Schlaf statt.
• Im Tiefschlaf findet die „Verschiebearbeit“ vom Hippocampus in die Großhirnrinde statt.
• Das Ordnen, Sortieren und Strukturieren erfolgt in der REM-Phase.

Übung zum Erinnern des Inhalts

Versuchen Sie folgende Fragen aus dem Gedächtnis zu beantworten und schreiben Sie die Antworten auf einen Zettel:

• Was versteht man unter „kortikalen Karten“?
• Welche Bedeutung hat der Schlaf beim Lernen?

Vergleichen Sie Ihre Antworten mit dem Inhalt von dieser bzw. der letzten Lektion. Dann bekommen Sie ein Feedback, inwieweit Sie den Inhalt schon memorieren.

Aufmerksamkeit lenken …

Ständig empfangen unsere Sinnesorgane eine große Menge an Informationen. Das Gehirn koordiniert diese nun so, dass nur die gewünschten und benötigten Informationen in das Bewusstsein gelangen. Unbedeutende Reize werden automatisch aussortiert und gelangen gar nicht erst zur Verarbeitung ins Gehirn.

Im Unterschied zur allgemeinen Vorstellung von Aufmerksamkeit (Hinwendung zu einem Gegenstand) unterscheidet die Wissenschaft zwei Aspekte:

• Zum einen die allgemeine Wachheit,
• zum anderen die selektive Aufmerksamkeit.

Das bedeutet eine klare Zuwendung zu einer Sache und dem gleichzeitigen Ausblenden von anderen Sachverhalten. Beides ist notwendig, damit Lernen funktioniert. Die selektive Aufmerksamkeit bewirkt eine Aktivierung genau derjenigen Gehirnareale, welche die aufmerksam wahrgenommenen Informationen verarbeiten.

Wenn man von der selektiven Aufmerksamkeit spricht, dann könnte der Eindruck entstehen, als gäbe es im Gehirn gewissermaßen ein Entscheidungszentrum, also einen Bereich, der Aufmerksamkeit steuert. Für Aufmerksamkeit gibt es keine zentrale Instanz.

Was als Steuerung erscheint, ist die Folge des Wettbewerbs einer Vielfalt von Eindrücken, die alle zum Zuge kommen wollen. Der jeweils stärkste Reiz, das Interessanteste gewinnt dann auf Kosten aller anderen. Unsere Aufmerksamkeit wendet sich automatisch den Ereignissen zu, die zur höchsten Erregung führen.

Was bedeutet das für das Lernen?

Das Interessanteste gewinnt. Unsere Aufmerksamkeit wendet sich den Ereignissen zu, die zur höchsten Erregung führen. Aufmerksamkeit kann auch durch Bewegung gesteigert werden. Eine Erklärung für die Steigerung der Aufmerksamkeit durch Bewegung kann in der Förderung der Durchblutung des Gehirns liegen. Bewegung regt allgemein den Stoffwechsel an und nimmt außerdem Einfluss auf die Aktivität der Neurotransmitter.

Durch Bewegung werden hormonelle Prozesse beeinflusst, die zum Abbau von Stress und zu einer Steigerung des psychischen und geistigen Wohlbefindens führen.

Das Wesentliche auf einen Blick

• Unsere Sinnesorgane empfangen ständig eine große Menge an Informationen. Das Gehirn koordiniert diese so, dass nur die gewünschten und benötigten
  Informationen in das Bewusstsein gelangen.
• Unbedeutende Reize werden „automatisch aussortiert“ und gelangen gar nicht erst zur Verarbeitung ins Gehirn.
• Was als Steuerung erscheint, ist die Folge des Wettbewerbs einer Vielfalt von Eindrücken, die alle zum Zuge kommen wollen.
• Der stärkste Reiz, das Interessanteste gewinnt.

Damit wären wir mit der Theorie zum Thema „Gehirngerecht lernen und lehren“ am Ende. Im zweiten Teil dieser Kursreihe werden wir uns dann der Praxis widmen und beschreiben, wie man diese Theorieelemente anwenden kann.

Viel Erfolg beim Lernen!

Über die Autoren

Gerhild Löchli und Peter Schipek

Gerhild Löchli arbeitet seit 22 Jahren als Hauptschullehrerin in den Fächern Mathematik, Geometrisches Zeichnen und Sport. Dabei hatte die Autorin reichlich Gelegenheit sich mit dem Thema „Lernen“ auseinanderzusetzen. Sie bildete sich weiter zur Lernberaterin, um mehr „Handwerkszeug“ für die Schule und ihre eigenen Kinder zu erhalten.

Im Jahre 2006 machte sie zusätzlich eine Ausbildung zum Coach für Begabtenförderung. Mit diesem Wissen konnte sie in der Praxis viele Erfolge in der Arbeit mit Schülern, Studenten, Personen in Aus- und Weiterbildung und Senioren verzeichnen. In Zusammenarbeit mit Peter Schipek erweiterte sie ihr Tätigkeitsfeld auch auf Online-Kurse und Live-Vorträge.

Peter Schipek arbeitete über 25 Jahre als Autor im Marketing und Verkauf eines int. Mineralölunternehmens. Anschließend war er als Trainer und Berater im Bereich der Erwachsenenbildung tätig.

Seit etwa 20 Jahren beschäftigt sich Peter Schipek mit dem Thema „Gehirn & Lernen“, entwickelte Projekte für das „Lernen der Zukunft“ und Konzepte für innovative Formen der Weiterbildung. Er konzipierte und moderierte u.a. das Projekt „Flow macht Schule“ der HBLA Klagenfurt.

Mehr zum Thema finden Sie auf seiner Website – bei speziellen Fragen wenden Sie sich per E-Mail an den Autor.

Peter Schipek - Gerhild Löchli