Gedächtnis und Wissenserwerb Zusammenfassung Vorlesung PDF

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Gedächtnis und Wissenserwerb Begriffsbestimmung Gedächtnis Gedächtnis – kognitionspsychologische Sichtweise -> differenziert anhand seiner unterschiedlichen Funktionen z.B. langfristiges vs. Kurzfristiges Speichern Art der gespeicherten Inhalte z.B. Gedächtnis für Faktenwissen ->ein aktives, dynamisches und veränderbares Informationsverarbeitungssystem -> aufnehmen, speichern und abrufen von Information -> die Strukturen und Verarbeitungsprozesse dieses Systems verändern sich mit der fortwährenden Aufnahme, Speicherung und dem Abruf Einspeichern – neu Erlebtes wird mit bereits Bekanntem abgeglichen, bewertet und möglicherweise mit unterschiedlichem emotionalen Gehalt versehen. Wiedererkennen – Gedächtnisinhalte werden nicht erschöpfend und analog zum eigentlichen Ereignis abgerufen, sondern meist mit einer vielzahl einzelner Erinnerungsfragmente rekonstruiert und entsprechend der individuellen Vorerfahrung „ergänzt“. Aktuelle Emotionen, Einstellungen oder Vorurteile können dabei das Wiedererinnern ebenso verzerren wie zwischenzeitlich gemachte Erfahrungen Lernen – Erfahrung die zu Veränderungen im Verhaltenspotential führen Gedächtnis – die Bewahrung und Reproduktion der vollzogenen Änderungen im Verhaltenspotential 3 Prozesse des menschlichen Gedächtnisses : -Enkodieren= Prozess, durch den Informationen so transformiert werden, dass sie von einem System aufgenommen und verarbeitet werden können -Speicherung= mehr oder weniger dauerhafte Halten von Information in einem Systemum sie entweder aktuell oder zu einem spätteren Zeitpunkt abzurufen oder weiter zu verarbeiten -Abruf=Verfügbarmachen von gespeicherter Information um diese auszugeben oder innerhalb eines Systems weiter zu verarbeiten Intentionales Lernen=Abspeichern und Wiedererkennen von Informationen – bewusst und durch aktive Anstrengung inzidentelles Lernen=Aufnahme und/oder Abruf von Informationen – beiläufig, ohne gezielte Absicht Komponenten des menschlichen Gedächtnisses Mehrspeichermodell : - sensorisches Gedächtnis - kurzzeitigen Arbeitsgedächtnis - Langzeitgedächtnis Einspeichermodelle – ein Speicher, der über verschiedene Speicher- und Verarbeitungsprozesse unterschiedlich genutzt wird.

Einspeichermodelle -> außer einem Langzeitgedächtnis gibt es keinen separaten Speicher

ACT-R-Theorie von Anderson Sensorischer Speicher -> unterschiedliche Enkodierungs- und Verarbeitungsprozesse Arbeitsgedächtnis - > kurzzeitige Speicher- und Verarbeitungsprozesse als aktiver Teil des Langzeitgedächtnisses - automatische und kontrollierte Prozesse bei der Kodierung, Speicherung und Verarbeitung -kontrolliert: verlaufen seriell, benötigen weitreichende Aufmerksamkeitsrescourcen -automatisch: verlaufen parallel, unbewusst und geringen oder keinen Aufmerksamkeitsrescourcen -aktivierte Information – direkt verfügbar - nicht aktivierte Information – muss erst aktiviert werden -> sowohl beim Einprägen als auch beim Erinnern können derartige Aktivierungsprozesse kontrolliert oder automatisch ablaufen Prozessmodell von Craik und Lockhart -Gedächtnisleistungen spielen sich in einem einheitlichen Gedächtnis ab und sind das Ergebnis verschiedenen Graden der Informationsverarbeitung. -Information durchlauft unterschiedliche Stufen der Verarbeitung -je „tiefer“ desto besser ist die Information behalten Verarbeitungsstufen: 1. Strukturell – Oberflächenmerkmale, wie Form 2. Phonologisch 3. Bildung von Sinnzusammenhängen Kritk: keine Vorhersage inwiefern unterschiedliche Lern- oder Gedächtnisanforderungen zu unterschiedlicher Verarbeitungstiefe führen. Bezug auf schulisches Lernen -> Wissenserwerb basiert hier auf Aktivierung von Information im Gedächtnis und auf der Modifikation durch kognitive Prozesse, z.B. Verknüpfung zwischen neuen und bereits vorhandenen Gedächtnisinhalten. Mehrspeichermodelle Atkinson und Shiffrin – sensorischer Speicher -> selektive Aufmerksamkeit, Informationen die für die Weiterverarbeitung - Kurzzeitspeicher- Speicherung von Information Arbeitsgedächtnis- Speicherung und Verarbeitung – über den Abgleich mit neu eingehender Information, mit bereits im Langzeitgedächtnis abgespeicherten Inhalten -> Gedächtnisstrategien zur Wiederauffrischung -> Wiederholung - Langzeitspeicher

-drei miteinander interagierende Speichersysteme Kritik : Notwendigkeit eines eigenen sensorischen Speicher Unklare Beschreibung der Funktion des kurzzeitigen und langzeitigen Speicher Sensorisches Gedächtnis / Ultrakurzzeitgedächtnis -neue Informationen über die Sinnesorgane * ikonisches Gedächtnis – visuelle Information -> 0,5 – 1 Sekunde - sensorische Phase - Mustererkennungsprozesse * echoische Gedächtnis – auditive Information -> 0,5 – ca. 2 Sekunden -kurze Haltedauer -unbegrenzte Kapazität -keine Bewertung oder bewusste inhaltliche Reizverarbeitung -grobes Erkennen von Merkmalen und komplexe Mustererkennungsprozesse - Filter zw. Sensorischem und kurzzeitigem Speicher Anforderung: Es müssen äußerst schnell viele Informationsmengen verarbeitet werden und die relevante Information ausgewählt werden Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnis - begrenzte Speicherdauer (wenige Sekunden) und Kapazität „Rhearsal“- stetiges Wiederholen -> kann Verfall aufhalten -> höhere Wahrscheinlichkeit zur Speicherung in Langzeitgedächtnis -verbale, visuelle, taktile Information wird weiterverarbeitet Im Fokus : Chunking -werden im Kurzzeit/Arbeitsgedächtnis gebildet auf der Basis von Vorwissen Informationen verdichtet werden BSP.: itbmwmfgzb -> IT-BMW-mfG-z.B. -bessere Nutzung der begrenzten Kapazität des Kurzzeit/Arbeitsgedächtnis -Verhaltenssequenzen die aus Teilsequenzen bestehen können mit chunkings besser gelernt werden -> Bsp.: Turnkür Retroaktive Interferenz-neue Inhalte erschweren den Abruf bestimmter Gedächtnisinhalte Proaktive Interferenz -bestimmte Gedächtnisinhalte erschweren den Abruf neuer Inhalte Modell des Arbeitsgedächtnis Baddeley und Hitch -auch kurzzeitig gehaltene Information manipulieren -Phonologische Schleife *aus dem sensorischen Register oder aus LZG *Speicherung und kurzzeitige Verarbeitung von phonologischer Information -visuell-räumlicher Notizblock *aus dem sensorischem R. und de LZG *Speicherung und Verarbeitung von visuellen und räumlichen Informationen -episodischer Puffer *Integration von Informationen aus der phonologischen Schleife und visuell- räumlicher Notizblock -zentrale Exekutive *Anwendung und Abruf, Kontrolle und Koordination, Speicherung und Synthese

-> wichtigste Bedingungsfaktor für kurz- und langfristige Lernvorgänge Intentionale Aktivitäten – helfen Gedächtnisanforderungen besser zu bewältigen Enkodierstrategien – bedeutsam für Einspeicherung für Information - Wiederholen, Kategorisieren, Elaborieren (z.B. Eselsbrücke) Alternative Arbeitsgedächtnisansätze Cowan -Arbeitsgedächtnis = ein aktivierter Teil eines LZG -Bedeutung von Aufmerksamkeitsprozesse -Aufmerksamkeitsfokus auf die entsprechend aktivierte Information -> bessere Verarbeitung und Speicherung -Neue Information kann mit der aktivierung von älterer Information einhergehen und im Aufmerksamkeitsfokus weiterverarbeitet werden Aufmerksamkeitsfokus – kapazitätsbegrenzt -Aktivierung und Aufrechterhaltung von langfristigen Gedächtnisspuren, kontrollierte Aufmerksamkeitsfunktion -> aktive Verarbeitung/Manipulation ist möglich - Es geht um Prozesse die einer Gedächtnisleistung zugrunde liegen Case Entwicklungsbedingte Veränderung der Speicherkapazität des Arbeitsg. 2 Grundfunktionen: *Verarbeitungsspeicher – strstegische Prozesse *Kurzzeitspeicher – reine Speicherfunktion Entwicklungsbedingte Kapazitätszuwächse – es kann mehr Information mit zunahemnder Entwicklung gespeichert werden -> weniger Verarbeitungsspeicher für kognitive Prozesse , mehr Platz im Kurzzeitspeicher

Langzeitgedächtnis -Unbegrenzte Speicherkapazität -Ausmaß der Verarbeitungstiefe Deklaratives Gedächtnis/explizites Gedächtnis -> episodisch-autobiografische Ereignisse (sowie Fakten, „Weltwissen“) -> verbalisierbar, bewusste Erinnerungen *episodisches Gedächtnis -> Speicherung von konkreten, autobiographischen Ereignissen -> Kontextinformationen (wann/wo) -> Speicherung eher in dynamisch-bildhafter Form *semantisches Gedächtnis – Wissen darüber was einen Sachverhalt ausmacht -> Wissen über allgemeine, weniger kontextabhängige Fakten -> Wissen zu komplexen Zusammenhängen -> Wortbedeutungen Diskussion ob semantisch und episodisches Gedächtnis separate oder ein gemeinsames Gedächtnissystem darstellt Nicht deklaratives/implizites Gedächtnis ->Erinnern verhaltensbezogener Phänomene ->nicht oder unzureichend verbalisierbar Bsp. Konditionierung, automatisch, wahrnehmungsbezogene, motorische kognitive Fertigkeiten -> relativ starker prozeduraler Charakter

 Deshalb in dem Kontext auch Prozedurales Gedächtnis -Informationen wie etwas getan wird bzw. zu tun ist -starke Ausrichtung an motorische orientierten Fertigkeiten

Formen der Wissensrepräsentation im Langzeitgedächtnis Begriffe und Relation zwischen Begriffen - ermöglicht klassifizierendes Erkennen -kognitive Strukturen werden gebildet in denen Bedeutungen üner einzelne Aspekte abgelegt und organisiert sind -Bezeichnung mit Wort oder Symbol -Bedeutung entsteht durch Unterscheidung verschiedener Aspekte eines Sachverhalts 2 Begriffsarten Eigenschaftsbegriffe -Kategorien die sich anhand bestimmter Merkmale ordnen und kategorisieren lassen (Vogelarten) -Bildung anhand relevanter und herausragender Attribute die für die meisten Exemplare einer Kategorie charakteristisch sind (Vögel können fliegen) -Funktion -Erscheinungsbild (Vögel haben Federn) Erklärungsbegriffe -Deuten/verstehen von Phänomene oder Funktionen von Wissensinhalten Propositionale Repräsentation - kleinste Wissenseinheit die eine selbstständige Aussage bilden kann -Netzwerke werden auf Basis von Aussagen gebildet in denen logisch zusammenhängende Aussagen gespeichert sind Bsp.: „Kilian kauft ein neues Heft“ – Kilian kauft ein Heft – Das Heft ist neu -> nur Sinngehalt wird gespeichert daher varriert Wiedergabe -> Sinngemäße Wiedergabe = erfolgreiche Verarbeitung Semantische Netzwerke -Möglichkeit wie Kategorisierung gebildet, dargestellt und zur Interpretation eigener und frmder Erfahrung genutzt werden kann -Eigenschaften werden statistisch und ohne Berücksichtigung des Kontextes gespeichert -Herausragende Merkmale von Objekten einer Kategorie wurden erfasst ->in einem mentalen prototypischen Vorstellungsbild gesammelt

Semantisches Netzwerkmodell Collins und Quillian -Kategorien hierarchisch gespeichert -Oberbegriff-Unterbegriff-Relation (Amsel ist ein Vogel, Merkmal: kann fliegen) -es gibt typische und eher untypische Vertreter (Pinguin – kann nicht fliegen)

Schemata -kategoriale Informationen über spezifisch, häufig auftretende Situationnen -beruht auf Erfahrung -ermöglichen Vorhersagungen über Ausprägungen von Attributen eines Objekts -können Informationen zu einem aktuellen Geschehen aus Schemata ergänzt werden -ermöglicht fehlende Information zu ergänzen und in Kontext zu rücken Frames= Schemata im visuellen Bereich -Gegebenheiten in der physischen Welt (Bestandteile eines Gebäude: Tür, Fenster etc.) -hier Slots-> Beschaffenheit und Zusammenspiel dieser Gegebenheiten (Durch die Tür gehe ich rein) Leerstelle = Slot -> jeweilige Ausprägung der Attribute können in Slots eingefügt werden Bsp.: Amsel Lebensraum, Pinguin Lebensraum Standard/Defaultwerd Bsp.: Schema Vogel im Slot Fortbewegung Standardwert fliegen -lassen Ausnahmen zu bzw. könne überschrieben werden Skripts-Schemata für Handlungsfolgen -Informationen zum typischen Ablauf von Handlungen und Ereignissen (Bsp.: Restaurantbesuch) -Fehlende Information wird ergänzt -Erwartungen werden abgeleitet – (was ist zu tun, was ist zu unterlassen) Große Rolle für Textverstehen, da fehlende Information ergänzt werden können. Gefahr: Gedächtnisfehler Mentale Modelle – subjektive Abbilder des Funktionierens der Welt -subjektive Repräsentationen von relevanten Faktoren und ihrem Zusammenwirken -z.B. deduktive oder induktive Schlussfolgerungen sowie physikalische und soziale Prozesse -erfahrungsbasiert generiert -analoge und realitätsnahe Repräsentationen – vom Arbeitsgedächtnis ins deklarativen LZG -> AG begrenzte Ressourcen -> weniger komplex -kann verworfen, ersetzt oder modifiziert werden Metakognitives Wissen „Wissen über das Wissen“ unter anderem Wissen über den Wissenserwerb Wissen über kognitive Zustände und Prozesse Deklarativen Metakognitives Wissen Wissen zu Strategien-, - Wissen über Enkodierungs- und Abrufstrategien Aufgaben-, - Information die einen Lernvorgang erschwert oder vereinfacht und Personenvariablen – Charakteristika von selbst oder anderen Prozeduales Metakognitives Wissen Fähigkeit zum Überwachung, Regulation und Kontrolle kognitiven Tätigkeiten Das Wissen wie Steuerung von kognitiven Vorgängen vorzunehmen ist Überwachung/Monitoring – ermöglicht das Beobachten und Reflektieren eigener kog. Prozesse Kontrolle – Entscheidungen und Handlungen die bewusst oder unbewusst getroffen werden z.B. nochmal lesen, anderer Strategie anwenden

Modellannahmen zu Erinnerungs- und Vergessensprozessen Abruf vs. „Wiedererinnern“ Wiedererinnern (Recall) Bsp.: Kein Hinweis außer der Frage Free Recall – ohne Rücksicht auf die Darbietungsreinfolge Serial Recall – Berücksichtigung der Darbietungsreihenfolge Primacy- und Recency- Effekt zuerst und zuletzt gelerntes kann man besser merken ->primacy im LZG, Recency im KG Cued Recall - Hinweisreiz (cue) ist gegeben der andere muss wiedergegeben werden Wiedererkennen (Rekognition) Bsp.: Multiple Choice Die zu erinnernden Items müssen aus einer Menge anderer Reize (Items) identifiziert werden (richtige Antwort=Target falsche Antwort= Distraktoren) Im Fokus : Typische Lern – und Gedächtnisexperimente 3 Phasen von Lern- und Gedächtnisexperimenten 1 Präsentations- oder Studierphase- Stimuli müssen gespeichert werden 2 Behaltens- oder Retentionsphase- merkende Information soll im Gedächtnis behalten werden 3 Abruf- oder Behaltenstestphase Enkodierspezifität = neben der Enkodierung des zu erinnernden Inhalts werden immer weitere Informationen gespeichert welche als zusätzliche Hinweisreize fungieren können. -Prinzip der Verbesserung des Abrufens durch ähnlichen Lern- und Erinnerungskontext Werden Hinweisreize aktiviert springt die Aktivierung auf den Zielreiz über. -> Umgebungsvariable-Rolle des physiologischen Zustands von Lernenden bei Enkodierung und Abruf Wurde in Ruhe gelernt – Wiedererinnerung besser in Ruhe Vergessen LZG scheint eine Begrenzung bei der Fähigkeit zum Abruf zu haben -selten benutze Information – schwieriger zum wiedererinnern Vergessen als Zerfall von Gedächtnisspuren vs. Konsolidierung im zentralen Nervensystem Je länger etwas zurück ist, desto wahrschienlicher ist es sich nichtmehr daran zu erinnern Information zerfällt wenn sie nicht wieder aufgefrischt oder wiederholt wird Erregungszirkulation – Erregungsmuster-> informationen aus dem KZG oder AG – wenn gestört (durch neue Information) kann kein langz. Speicher erfolgen Mythos : Trägt Schlaf nach dem Lernen zum besseren Behalten von Lernstoff bei? Aktivierungslevel und nicht die anschließende Schlafphase ist für die Konsolidierung und damit die Güte der Lernleistung entscheidend. Lernpause nach dem Lernen wichtig wie Schlafen Konsolidierung – Dauer: einige Stunden – mehrere Tage Lernpause (sollte mit wenig Störung sein) nach Lernphase damit sich Stoff setzen kann Fading-Theory : Spurenzerfall

Ob und wann Information zerfällt -> Enkodierungsstärke -> daher auch sinnvolle Portionierung des Lernstoffes Vergessen durch Interferenz Zerfall von Informationen aufgrund von Lernen zusätzlicher Informationen Überlappen von Gedächtnisspuren tritt auf wenn der Inhalt ähnlich ist Proaktive Interferenz-Störung der aktuellen Inhalte durch früheren Inhalten Retroaktive Interferenz-Störung durch später gelernte Inhalte -> findet beides im impliziten und im Arbeitsgedächtnis statt Interferenzeffekt nur dann, wenn die beiden Informationen irrelevanter Natur sind Wenn Informationen sinnvoll und kausal in Beziehung gebracht werden können ->Keine Interferenzstörung womöglich sogar Verbesserung der Leistung Vergessen durch Abruf von Wissensinhalten Durch das Erinnern einer Information wird der Abruf einer anderen Information erschwert Grundannahme: Information die es ins LZG geschafft hat bleibt auch dort. Für den richtigen Zugriff fehlt daher der richtige Abrufreiz (cue) Nicht nur üben führt zu Festigung des Inhaltes sondern auch das Abrufen (Bsp.: Passwörter) Hartnäckige Fehler= mehrfach falsch abgerufen Informationen werden falsch gelernt Im Fokus : Das Paradigma der Abrufübung (Anderson) Selektive Abrufübung (Teillistenabruf)-> nicht alles wird Abgerufen nur ein Teil Abrufinduziertes Vergessen= Abruf von Information erhöht Verfügbarkeit auf Lasten anderer Informationen, deren Erinnerung damit behindert wird. Selektiver Abrufprozess=Assoziazion zwischen den Teillistenitems werden beeinflusst. Entweder werden Assoziationen der geübten Reize gestärkt und damit besser erinnert oder die Assoziation zwischen den niciht geübten Reizen wird geschwächt. Hemmungsprozess= die nicht abgerufenen Items werden gehemmt. Temporär. Schulisches Lernen sollte nach einer selektiven Abrufübung eine Lernphase einlegen in der der Lernstoff umfassend wiederholt wird Studie Theoretische Perspektiven zum Wissenserwerb Lernen im sinne von Wissenserwerb= Aufbau und ständige Modifikation von Wissensrepräsentationen Umfasst die Auswahl, Verarbeitung, Organisation, Speichern und Abrufen von Informationen Faktoren wie Vorwissen, Form der Wissensdarbietung, Art der Verarbeitung und Speicherung, Motivation, strategische Prozesse wirken sich auf die Güte und Nachhaltigkeit von Wissensrepräsentation aus. Lernen im Behaviorismus – verhaltensorientiert Es folgt eine verstärkte Zuwendung zu inneren Prozessen im Lernenden Lernen als Wissenskonstruktion mit situativem Charakter durch aktive Verarbeitung von Information

Wissenserwerb als aktive und fokussierte Informationsverarbeitung – prozessuale Komponenten des Wissenserwerbs Prozessorientierung: Wie wird gelernt? Informationsverarbeitungsansätze Konstruktivistische Ansätze – Lernen als individuelle, selbstgesteuerte Wissenskonstruktion mit einer zunehmenden Modifikation des Wissens -> Information muss aktiv selektiert, interpretiert, und in mentalen Strukturen und Repräsentationen gespeichert werden Aktive Informationsverarbeitung- niciht das Vorhandensein mentaler Aktivitäten gewährleisten ein gelungenen Wissenserwerb es braucht mentale Aktivitäten die auf die zentralen Konzepte und Prinzipien eines bestimmten Fachgebiets fokussieren. Lernende mit geringen Vorwissen profitieren durch die Fokussierung vorausgehenden Diskussionen Arbeitsgedächtnis spielt zentrale Rolle bei Lernen -> Bewusste Denkvorgänge finden in der Schnittstelle zwischen neu eingehender Information und Abruf von Wissen aus dem LZG Im Fokus : Cognitive-Load-Theorie Begrenzte Ressourcen des AG. 3 Belastungen des AG während Wissenserwerb: 1 intrinsische Belastung (intrinsic load) – abhängig von der Anzahl einzelner Informationseinheiten die gleichzeitig verarbeitet werden müssen Steigt mit der Komplexität der Inhalte Lehrende können nicht direkt beeinflussen 2 Die lernbezogene Belastung ( germane load) – alle ressourcenfordernde Aspekte die durch den eigentlichen Lernprozess im Lernenden entsteht. Varriert nach Person – Umfang des Vorwissens etc. Verfügbarkeit und Automatisierung von strategischen Prozessen 3 extrinsische Belastung (extraneous load) – durch Verarbeitung von Gestaltungselementen einer Lernumgebung Bsp.: Dreisatz neben darstellung des Lösungsweges Beispiele Hin- und Herschalten -> geteilte Aufmerksamkeitseffekte Bedeutsame Lernprozesse: Stärkung des Wissens, Generierung neuen Wissens und metakognitive Steuerung des Lernens. Formen und Bedingungen von Wissenserwerb Wissenserwerb durch Texte -Rezeption - zu einem Verständnis und einer Selektion relevanter Inhalte zur Weiterverarbeitung 3 Ebenen der mentalen Repräsentation beim Lesen von Texten Textoberfläche – visuelles Erscheinungsbild, sprachliche Umsetzung (Sprachliche Stil, Begriffe) -> gut für Auswendiglernen Textbasis – grundlegende Aussagen die ein Text transportiert -> Vorwissen entscheidend, Text kann nicht alle Infos enthalten

-> Überlap...